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

   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 #include <linux/types.h>
  25 #include <linux/sched/task.h>
  26 #include <linux/dynamic_debug.h>
  27 #include <drm/ttm/ttm_tt.h>
  28 #include <drm/drm_exec.h>
  29
  30 #include "amdgpu_sync.h"
  31 #include "amdgpu_object.h"
  32 #include "amdgpu_vm.h"
  33 #include "amdgpu_hmm.h"
  34 #include "amdgpu.h"
  35 #include "amdgpu_xgmi.h"
  36 #include "kfd_priv.h"
  37 #include "kfd_svm.h"
  38 #include "kfd_migrate.h"
  39 #include "kfd_smi_events.h"
  40
  41 #ifdef dev_fmt
  42 #undef dev_fmt
  43 #endif
  44 #define dev_fmt(fmt) "kfd_svm: %s: " fmt, __func__
  45
  46 #define AMDGPU_SVM_RANGE_RESTORE_DELAY_MS 1
  47
  48 /* Long enough to ensure no retry fault comes after svm range is restored and
  49  * page table is updated.
  50  */
  51 #define AMDGPU_SVM_RANGE_RETRY_FAULT_PENDING    (2UL * NSEC_PER_MSEC)
  52 #if IS_ENABLED(CONFIG_DYNAMIC_DEBUG)
  53 #define dynamic_svm_range_dump(svms) \
  54         _dynamic_func_call_no_desc("svm_range_dump", svm_range_debug_dump, svms)
  55 #else
  56 #define dynamic_svm_range_dump(svms) \
  57         do { if (0) svm_range_debug_dump(svms); } while (0)
  58 #endif
  59
  60 /* Giant svm range split into smaller ranges based on this, it is decided using
  61  * minimum of all dGPU/APU 1/32 VRAM size, between 2MB to 1GB and alignment to
  62  * power of 2MB.
  63  */
  64 static uint64_t max_svm_range_pages;
  65
  66 struct criu_svm_metadata {
  67         struct list_head list;
  68         struct kfd_criu_svm_range_priv_data data;
  69 };
  70
  71 static void svm_range_evict_svm_bo_worker(struct work_struct *work);
  72 static bool
  73 svm_range_cpu_invalidate_pagetables(struct mmu_interval_notifier *mni,
  74                                     const struct mmu_notifier_range *range,
  75                                     unsigned long cur_seq);
  76 static int
  77 svm_range_check_vm(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t last,
  78                    uint64_t *bo_s, uint64_t *bo_l);
  79 static const struct mmu_interval_notifier_ops svm_range_mn_ops = {
  80         .invalidate = svm_range_cpu_invalidate_pagetables,
  81 };
  82
  83 /**
  84  * svm_range_unlink - unlink svm_range from lists and interval tree
  85  * @prange: svm range structure to be removed
  86  *
  87  * Remove the svm_range from the svms and svm_bo lists and the svms
  88  * interval tree.
  89  *
  90  * Context: The caller must hold svms->lock
  91  */
  92 static void svm_range_unlink(struct svm_range *prange)
  93 {
  94         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
  95                  prange, prange->start, prange->last);
  96
  97         if (prange->svm_bo) {
  98                 spin_lock(&prange->svm_bo->list_lock);
  99                 list_del(&prange->svm_bo_list);
 100                 spin_unlock(&prange->svm_bo->list_lock);
 101         }
 102
 103         list_del(&prange->list);
 104         if (prange->it_node.start != 0 && prange->it_node.last != 0)
 105                 interval_tree_remove(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
 106 }
 107
 108 static void
 109 svm_range_add_notifier_locked(struct mm_struct *mm, struct svm_range *prange)
 110 {
 111         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
 112                  prange, prange->start, prange->last);
 113
 114         mmu_interval_notifier_insert_locked(&prange->notifier, mm,
 115                                      prange->start << PAGE_SHIFT,
 116                                      prange->npages << PAGE_SHIFT,
 117                                      &svm_range_mn_ops);
 118 }
 119
 120 /**
 121  * svm_range_add_to_svms - add svm range to svms
 122  * @prange: svm range structure to be added
 123  *
 124  * Add the svm range to svms interval tree and link list
 125  *
 126  * Context: The caller must hold svms->lock
 127  */
 128 static void svm_range_add_to_svms(struct svm_range *prange)
 129 {
 130         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
 131                  prange, prange->start, prange->last);
 132
 133         list_move_tail(&prange->list, &prange->svms->list);
 134         prange->it_node.start = prange->start;
 135         prange->it_node.last = prange->last;
 136         interval_tree_insert(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
 137 }
 138
 139 static void svm_range_remove_notifier(struct svm_range *prange)
 140 {
 141         pr_debug("remove notifier svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
 142                  prange->svms, prange,
 143                  prange->notifier.interval_tree.start >> PAGE_SHIFT,
 144                  prange->notifier.interval_tree.last >> PAGE_SHIFT);
 145
 146         if (prange->notifier.interval_tree.start != 0 &&
 147             prange->notifier.interval_tree.last != 0)
 148                 mmu_interval_notifier_remove(&prange->notifier);
 149 }
 150
 151 static bool
 152 svm_is_valid_dma_mapping_addr(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 153 {
 154         return dma_addr && !dma_mapping_error(dev, dma_addr) &&
 155                !(dma_addr & SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN);
 156 }
 157
 158 static int
 159 svm_range_dma_map_dev(struct amdgpu_device *adev, struct svm_range *prange,
 160                       unsigned long offset, unsigned long npages,
 161                       unsigned long *hmm_pfns, uint32_t gpuidx)
 162 {
 163         enum dma_data_direction dir = DMA_BIDIRECTIONAL;
 164         dma_addr_t *addr = prange->dma_addr[gpuidx];
 165         struct device *dev = adev->dev;
 166         struct page *page;
 167         int i, r;
 168
 169         if (!addr) {
 170                 addr = kvcalloc(prange->npages, sizeof(*addr), GFP_KERNEL);
 171                 if (!addr)
 172                         return -ENOMEM;
 173                 prange->dma_addr[gpuidx] = addr;
 174         }
 175
 176         addr += offset;
 177         for (i = 0; i < npages; i++) {
 178                 if (svm_is_valid_dma_mapping_addr(dev, addr[i]))
 179                         dma_unmap_page(dev, addr[i], PAGE_SIZE, dir);
 180
 181                 page = hmm_pfn_to_page(hmm_pfns[i]);
 182                 if (is_zone_device_page(page)) {
 183                         struct amdgpu_device *bo_adev = prange->svm_bo->node->adev;
 184
 185                         addr[i] = (hmm_pfns[i] << PAGE_SHIFT) +
 186                                    bo_adev->vm_manager.vram_base_offset -
 187                                    bo_adev->kfd.pgmap.range.start;
 188                         addr[i] |= SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN;
 189                         pr_debug_ratelimited("vram address: 0x%llx\n", addr[i]);
 190                         continue;
 191                 }
 192                 addr[i] = dma_map_page(dev, page, 0, PAGE_SIZE, dir);
 193                 r = dma_mapping_error(dev, addr[i]);
 194                 if (r) {
 195                         dev_err(dev, "failed %d dma_map_page\n", r);
 196                         return r;
 197                 }
 198                 pr_debug_ratelimited("dma mapping 0x%llx for page addr 0x%lx\n",
 199                                      addr[i] >> PAGE_SHIFT, page_to_pfn(page));
 200         }
 201         return 0;
 202 }
 203
 204 static int
 205 svm_range_dma_map(struct svm_range *prange, unsigned long *bitmap,
 206                   unsigned long offset, unsigned long npages,
 207                   unsigned long *hmm_pfns)
 208 {
 209         struct kfd_process *p;
 210         uint32_t gpuidx;
 211         int r;
 212
 213         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 214
 215         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
 216                 struct kfd_process_device *pdd;
 217
 218                 pr_debug("mapping to gpu idx 0x%x\n", gpuidx);
 219                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
 220                 if (!pdd) {
 221                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
 222                         return -EINVAL;
 223                 }
 224
 225                 r = svm_range_dma_map_dev(pdd->dev->adev, prange, offset, npages,
 226                                           hmm_pfns, gpuidx);
 227                 if (r)
 228                         break;
 229         }
 230
 231         return r;
 232 }
 233
 234 void svm_range_dma_unmap(struct device *dev, dma_addr_t *dma_addr,
 235                          unsigned long offset, unsigned long npages)
 236 {
 237         enum dma_data_direction dir = DMA_BIDIRECTIONAL;
 238         int i;
 239
 240         if (!dma_addr)
 241                 return;
 242
 243         for (i = offset; i < offset + npages; i++) {
 244                 if (!svm_is_valid_dma_mapping_addr(dev, dma_addr[i]))
 245                         continue;
 246                 pr_debug_ratelimited("unmap 0x%llx\n", dma_addr[i] >> PAGE_SHIFT);
 247                 dma_unmap_page(dev, dma_addr[i], PAGE_SIZE, dir);
 248                 dma_addr[i] = 0;
 249         }
 250 }
 251
 252 void svm_range_free_dma_mappings(struct svm_range *prange, bool unmap_dma)
 253 {
 254         struct kfd_process_device *pdd;
 255         dma_addr_t *dma_addr;
 256         struct device *dev;
 257         struct kfd_process *p;
 258         uint32_t gpuidx;
 259
 260         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 261
 262         for (gpuidx = 0; gpuidx < MAX_GPU_INSTANCE; gpuidx++) {
 263                 dma_addr = prange->dma_addr[gpuidx];
 264                 if (!dma_addr)
 265                         continue;
 266
 267                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
 268                 if (!pdd) {
 269                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
 270                         continue;
 271                 }
 272                 dev = &pdd->dev->adev->pdev->dev;
 273                 if (unmap_dma)
 274                         svm_range_dma_unmap(dev, dma_addr, 0, prange->npages);
 275                 kvfree(dma_addr);
 276                 prange->dma_addr[gpuidx] = NULL;
 277         }
 278 }
 279
 280 static void svm_range_free(struct svm_range *prange, bool do_unmap)
 281 {
 282         uint64_t size = (prange->last - prange->start + 1) << PAGE_SHIFT;
 283         struct kfd_process *p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 284
 285         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms, prange,
 286                  prange->start, prange->last);
 287
 288         svm_range_vram_node_free(prange);
 289         svm_range_free_dma_mappings(prange, do_unmap);
 290
 291         if (do_unmap && !p->xnack_enabled) {
 292                 pr_debug("unreserve prange 0x%p size: 0x%llx\n", prange, size);
 293                 amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, size,
 294                                         KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR, 0);
 295         }
 296         mutex_destroy(&prange->lock);
 297         mutex_destroy(&prange->migrate_mutex);
 298         kfree(prange);
 299 }
 300
 301 static void
 302 svm_range_set_default_attributes(int32_t *location, int32_t *prefetch_loc,
 303                                  uint8_t *granularity, uint32_t *flags)
 304 {
 305         *location = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
 306         *prefetch_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
 307         *granularity = 9;
 308         *flags =
 309                 KFD_IOCTL_SVM_FLAG_HOST_ACCESS | KFD_IOCTL_SVM_FLAG_COHERENT;
 310 }
 311
 312 static struct
 313 svm_range *svm_range_new(struct svm_range_list *svms, uint64_t start,
 314                          uint64_t last, bool update_mem_usage)
 315 {
 316         uint64_t size = last - start + 1;
 317         struct svm_range *prange;
 318         struct kfd_process *p;
 319
 320         prange = kzalloc(sizeof(*prange), GFP_KERNEL);
 321         if (!prange)
 322                 return NULL;
 323
 324         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
 325         if (!p->xnack_enabled && update_mem_usage &&
 326             amdgpu_amdkfd_reserve_mem_limit(NULL, size << PAGE_SHIFT,
 327                                     KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR, 0)) {
 328                 pr_info("SVM mapping failed, exceeds resident system memory limit\n");
 329                 kfree(prange);
 330                 return NULL;
 331         }
 332         prange->npages = size;
 333         prange->svms = svms;
 334         prange->start = start;
 335         prange->last = last;
 336         INIT_LIST_HEAD(&prange->list);
 337         INIT_LIST_HEAD(&prange->update_list);
 338         INIT_LIST_HEAD(&prange->svm_bo_list);
 339         INIT_LIST_HEAD(&prange->deferred_list);
 340         INIT_LIST_HEAD(&prange->child_list);
 341         atomic_set(&prange->invalid, 0);
 342         prange->validate_timestamp = 0;
 343         mutex_init(&prange->migrate_mutex);
 344         mutex_init(&prange->lock);
 345
 346         if (p->xnack_enabled)
 347                 bitmap_copy(prange->bitmap_access, svms->bitmap_supported,
 348                             MAX_GPU_INSTANCE);
 349
 350         svm_range_set_default_attributes(&prange->preferred_loc,
 351                                          &prange->prefetch_loc,
 352                                          &prange->granularity, &prange->flags);
 353
 354         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%llx]\n", svms, start, last);
 355
 356         return prange;
 357 }
 358
 359 static bool svm_bo_ref_unless_zero(struct svm_range_bo *svm_bo)
 360 {
 361         if (!svm_bo || !kref_get_unless_zero(&svm_bo->kref))
 362                 return false;
 363
 364         return true;
 365 }
 366
 367 static void svm_range_bo_release(struct kref *kref)
 368 {
 369         struct svm_range_bo *svm_bo;
 370
 371         svm_bo = container_of(kref, struct svm_range_bo, kref);
 372         pr_debug("svm_bo 0x%p\n", svm_bo);
 373
 374         spin_lock(&svm_bo->list_lock);
 375         while (!list_empty(&svm_bo->range_list)) {
 376                 struct svm_range *prange =
 377                                 list_first_entry(&svm_bo->range_list,
 378                                                 struct svm_range, svm_bo_list);
 379                 /* list_del_init tells a concurrent svm_range_vram_node_new when
 380                  * it's safe to reuse the svm_bo pointer and svm_bo_list head.
 381                  */
 382                 list_del_init(&prange->svm_bo_list);
 383                 spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
 384
 385                 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
 386                          prange->start, prange->last);
 387                 mutex_lock(&prange->lock);
 388                 prange->svm_bo = NULL;
 389                 mutex_unlock(&prange->lock);
 390
 391                 spin_lock(&svm_bo->list_lock);
 392         }
 393         spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
 394         if (!dma_fence_is_signaled(&svm_bo->eviction_fence->base)) {
 395                 /* We're not in the eviction worker.
 396                  * Signal the fence and synchronize with any
 397                  * pending eviction work.
 398                  */
 399                 dma_fence_signal(&svm_bo->eviction_fence->base);
 400                 cancel_work_sync(&svm_bo->eviction_work);
 401         }
 402         dma_fence_put(&svm_bo->eviction_fence->base);
 403         amdgpu_bo_unref(&svm_bo->bo);
 404         kfree(svm_bo);
 405 }
 406
 407 static void svm_range_bo_wq_release(struct work_struct *work)
 408 {
 409         struct svm_range_bo *svm_bo;
 410
 411         svm_bo = container_of(work, struct svm_range_bo, release_work);
 412         svm_range_bo_release(&svm_bo->kref);
 413 }
 414
 415 static void svm_range_bo_release_async(struct kref *kref)
 416 {
 417         struct svm_range_bo *svm_bo;
 418
 419         svm_bo = container_of(kref, struct svm_range_bo, kref);
 420         pr_debug("svm_bo 0x%p\n", svm_bo);
 421         INIT_WORK(&svm_bo->release_work, svm_range_bo_wq_release);
 422         schedule_work(&svm_bo->release_work);
 423 }
 424
 425 void svm_range_bo_unref_async(struct svm_range_bo *svm_bo)
 426 {
 427         kref_put(&svm_bo->kref, svm_range_bo_release_async);
 428 }
 429
 430 static void svm_range_bo_unref(struct svm_range_bo *svm_bo)
 431 {
 432         if (svm_bo)
 433                 kref_put(&svm_bo->kref, svm_range_bo_release);
 434 }
 435
 436 static bool
 437 svm_range_validate_svm_bo(struct kfd_node *node, struct svm_range *prange)
 438 {
 439         mutex_lock(&prange->lock);
 440         if (!prange->svm_bo) {
 441                 mutex_unlock(&prange->lock);
 442                 return false;
 443         }
 444         if (prange->ttm_res) {
 445                 /* We still have a reference, all is well */
 446                 mutex_unlock(&prange->lock);
 447                 return true;
 448         }
 449         if (svm_bo_ref_unless_zero(prange->svm_bo)) {
 450                 /*
 451                  * Migrate from GPU to GPU, remove range from source svm_bo->node
 452                  * range list, and return false to allocate svm_bo from destination
 453                  * node.
 454                  */
 455                 if (prange->svm_bo->node != node) {
 456                         mutex_unlock(&prange->lock);
 457
 458                         spin_lock(&prange->svm_bo->list_lock);
 459                         list_del_init(&prange->svm_bo_list);
 460                         spin_unlock(&prange->svm_bo->list_lock);
 461
 462                         svm_range_bo_unref(prange->svm_bo);
 463                         return false;
 464                 }
 465                 if (READ_ONCE(prange->svm_bo->evicting)) {
 466                         struct dma_fence *f;
 467                         struct svm_range_bo *svm_bo;
 468                         /* The BO is getting evicted,
 469                          * we need to get a new one
 470                          */
 471                         mutex_unlock(&prange->lock);
 472                         svm_bo = prange->svm_bo;
 473                         f = dma_fence_get(&svm_bo->eviction_fence->base);
 474                         svm_range_bo_unref(prange->svm_bo);
 475                         /* wait for the fence to avoid long spin-loop
 476                          * at list_empty_careful
 477                          */
 478                         dma_fence_wait(f, false);
 479                         dma_fence_put(f);
 480                 } else {
 481                         /* The BO was still around and we got
 482                          * a new reference to it
 483                          */
 484                         mutex_unlock(&prange->lock);
 485                         pr_debug("reuse old bo svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
 486                                  prange->svms, prange->start, prange->last);
 487
 488                         prange->ttm_res = prange->svm_bo->bo->tbo.resource;
 489                         return true;
 490                 }
 491
 492         } else {
 493                 mutex_unlock(&prange->lock);
 494         }
 495
 496         /* We need a new svm_bo. Spin-loop to wait for concurrent
 497          * svm_range_bo_release to finish removing this range from
 498          * its range list. After this, it is safe to reuse the
 499          * svm_bo pointer and svm_bo_list head.
 500          */
 501         while (!list_empty_careful(&prange->svm_bo_list))
 502                 ;
 503
 504         return false;
 505 }
 506
 507 static struct svm_range_bo *svm_range_bo_new(void)
 508 {
 509         struct svm_range_bo *svm_bo;
 510
 511         svm_bo = kzalloc(sizeof(*svm_bo), GFP_KERNEL);
 512         if (!svm_bo)
 513                 return NULL;
 514
 515         kref_init(&svm_bo->kref);
 516         INIT_LIST_HEAD(&svm_bo->range_list);
 517         spin_lock_init(&svm_bo->list_lock);
 518
 519         return svm_bo;
 520 }
 521
 522 int
 523 svm_range_vram_node_new(struct kfd_node *node, struct svm_range *prange,
 524                         bool clear)
 525 {
 526         struct amdgpu_bo_param bp;
 527         struct svm_range_bo *svm_bo;
 528         struct amdgpu_bo_user *ubo;
 529         struct amdgpu_bo *bo;
 530         struct kfd_process *p;
 531         struct mm_struct *mm;
 532         int r;
 533
 534         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 535         pr_debug("pasid: %x svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", p->pasid, prange->svms,
 536                  prange->start, prange->last);
 537
 538         if (svm_range_validate_svm_bo(node, prange))
 539                 return 0;
 540
 541         svm_bo = svm_range_bo_new();
 542         if (!svm_bo) {
 543                 pr_debug("failed to alloc svm bo\n");
 544                 return -ENOMEM;
 545         }
 546         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
 547         if (!mm) {
 548                 pr_debug("failed to get mm\n");
 549                 kfree(svm_bo);
 550                 return -ESRCH;
 551         }
 552         svm_bo->node = node;
 553         svm_bo->eviction_fence =
 554                 amdgpu_amdkfd_fence_create(dma_fence_context_alloc(1),
 555                                            mm,
 556                                            svm_bo);
 557         mmput(mm);
 558         INIT_WORK(&svm_bo->eviction_work, svm_range_evict_svm_bo_worker);
 559         svm_bo->evicting = 0;
 560         memset(&bp, 0, sizeof(bp));
 561         bp.size = prange->npages * PAGE_SIZE;
 562         bp.byte_align = PAGE_SIZE;
 563         bp.domain = AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM;
 564         bp.flags = AMDGPU_GEM_CREATE_NO_CPU_ACCESS;
 565         bp.flags |= clear ? AMDGPU_GEM_CREATE_VRAM_CLEARED : 0;
 566         bp.flags |= AMDGPU_GEM_CREATE_DISCARDABLE;
 567         bp.type = ttm_bo_type_device;
 568         bp.resv = NULL;
 569         if (node->xcp)
 570                 bp.xcp_id_plus1 = node->xcp->id + 1;
 571
 572         r = amdgpu_bo_create_user(node->adev, &bp, &ubo);
 573         if (r) {
 574                 pr_debug("failed %d to create bo\n", r);
 575                 goto create_bo_failed;
 576         }
 577         bo = &ubo->bo;
 578
 579         pr_debug("alloc bo at offset 0x%lx size 0x%lx on partition %d\n",
 580                  bo->tbo.resource->start << PAGE_SHIFT, bp.size,
 581                  bp.xcp_id_plus1 - 1);
 582
 583         r = amdgpu_bo_reserve(bo, true);
 584         if (r) {
 585                 pr_debug("failed %d to reserve bo\n", r);
 586                 goto reserve_bo_failed;
 587         }
 588
 589         if (clear) {
 590                 r = amdgpu_bo_sync_wait(bo, AMDGPU_FENCE_OWNER_KFD, false);
 591                 if (r) {
 592                         pr_debug("failed %d to sync bo\n", r);
 593                         amdgpu_bo_unreserve(bo);
 594                         goto reserve_bo_failed;
 595                 }
 596         }
 597
 598         r = dma_resv_reserve_fences(bo->tbo.base.resv, 1);
 599         if (r) {
 600                 pr_debug("failed %d to reserve bo\n", r);
 601                 amdgpu_bo_unreserve(bo);
 602                 goto reserve_bo_failed;
 603         }
 604         amdgpu_bo_fence(bo, &svm_bo->eviction_fence->base, true);
 605
 606         amdgpu_bo_unreserve(bo);
 607
 608         svm_bo->bo = bo;
 609         prange->svm_bo = svm_bo;
 610         prange->ttm_res = bo->tbo.resource;
 611         prange->offset = 0;
 612
 613         spin_lock(&svm_bo->list_lock);
 614         list_add(&prange->svm_bo_list, &svm_bo->range_list);
 615         spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
 616
 617         return 0;
 618
 619 reserve_bo_failed:
 620         amdgpu_bo_unref(&bo);
 621 create_bo_failed:
 622         dma_fence_put(&svm_bo->eviction_fence->base);
 623         kfree(svm_bo);
 624         prange->ttm_res = NULL;
 625
 626         return r;
 627 }
 628
 629 void svm_range_vram_node_free(struct svm_range *prange)
 630 {
 631         svm_range_bo_unref(prange->svm_bo);
 632         prange->ttm_res = NULL;
 633 }
 634
 635 struct kfd_node *
 636 svm_range_get_node_by_id(struct svm_range *prange, uint32_t gpu_id)
 637 {
 638         struct kfd_process *p;
 639         struct kfd_process_device *pdd;
 640
 641         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 642         pdd = kfd_process_device_data_by_id(p, gpu_id);
 643         if (!pdd) {
 644                 pr_debug("failed to get kfd process device by id 0x%x\n", gpu_id);
 645                 return NULL;
 646         }
 647
 648         return pdd->dev;
 649 }
 650
 651 struct kfd_process_device *
 652 svm_range_get_pdd_by_node(struct svm_range *prange, struct kfd_node *node)
 653 {
 654         struct kfd_process *p;
 655
 656         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
 657
 658         return kfd_get_process_device_data(node, p);
 659 }
 660
 661 static int svm_range_bo_validate(void *param, struct amdgpu_bo *bo)
 662 {
 663         struct ttm_operation_ctx ctx = { false, false };
 664
 665         amdgpu_bo_placement_from_domain(bo, AMDGPU_GEM_DOMAIN_VRAM);
 666
 667         return ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, &ctx);
 668 }
 669
 670 static int
 671 svm_range_check_attr(struct kfd_process *p,
 672                      uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
 673 {
 674         uint32_t i;
 675
 676         for (i = 0; i < nattr; i++) {
 677                 uint32_t val = attrs[i].value;
 678                 int gpuidx = MAX_GPU_INSTANCE;
 679
 680                 switch (attrs[i].type) {
 681                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
 682                         if (val != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM &&
 683                             val != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED)
 684                                 gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p, val);
 685                         break;
 686                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
 687                         if (val != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM)
 688                                 gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p, val);
 689                         break;
 690                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
 691                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
 692                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
 693                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p, val);
 694                         break;
 695                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
 696                         break;
 697                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
 698                         break;
 699                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
 700                         break;
 701                 default:
 702                         pr_debug("unknown attr type 0x%x\n", attrs[i].type);
 703                         return -EINVAL;
 704                 }
 705
 706                 if (gpuidx < 0) {
 707                         pr_debug("no GPU 0x%x found\n", val);
 708                         return -EINVAL;
 709                 } else if (gpuidx < MAX_GPU_INSTANCE &&
 710                            !test_bit(gpuidx, p->svms.bitmap_supported)) {
 711                         pr_debug("GPU 0x%x not supported\n", val);
 712                         return -EINVAL;
 713                 }
 714         }
 715
 716         return 0;
 717 }
 718
 719 static void
 720 svm_range_apply_attrs(struct kfd_process *p, struct svm_range *prange,
 721                       uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs,
 722                       bool *update_mapping)
 723 {
 724         uint32_t i;
 725         int gpuidx;
 726
 727         for (i = 0; i < nattr; i++) {
 728                 switch (attrs[i].type) {
 729                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
 730                         prange->preferred_loc = attrs[i].value;
 731                         break;
 732                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
 733                         prange->prefetch_loc = attrs[i].value;
 734                         break;
 735                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
 736                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
 737                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
 738                         if (!p->xnack_enabled)
 739                                 *update_mapping = true;
 740
 741                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p,
 742                                                                attrs[i].value);
 743                         if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS) {
 744                                 bitmap_clear(prange->bitmap_access, gpuidx, 1);
 745                                 bitmap_clear(prange->bitmap_aip, gpuidx, 1);
 746                         } else if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS) {
 747                                 bitmap_set(prange->bitmap_access, gpuidx, 1);
 748                                 bitmap_clear(prange->bitmap_aip, gpuidx, 1);
 749                         } else {
 750                                 bitmap_clear(prange->bitmap_access, gpuidx, 1);
 751                                 bitmap_set(prange->bitmap_aip, gpuidx, 1);
 752                         }
 753                         break;
 754                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
 755                         *update_mapping = true;
 756                         prange->flags |= attrs[i].value;
 757                         break;
 758                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
 759                         *update_mapping = true;
 760                         prange->flags &= ~attrs[i].value;
 761                         break;
 762                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
 763                         prange->granularity = attrs[i].value;
 764                         break;
 765                 default:
 766                         WARN_ONCE(1, "svm_range_check_attrs wasn't called?");
 767                 }
 768         }
 769 }
 770
 771 static bool
 772 svm_range_is_same_attrs(struct kfd_process *p, struct svm_range *prange,
 773                         uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
 774 {
 775         uint32_t i;
 776         int gpuidx;
 777
 778         for (i = 0; i < nattr; i++) {
 779                 switch (attrs[i].type) {
 780                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
 781                         if (prange->preferred_loc != attrs[i].value)
 782                                 return false;
 783                         break;
 784                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
 785                         /* Prefetch should always trigger a migration even
 786                          * if the value of the attribute didn't change.
 787                          */
 788                         return false;
 789                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
 790                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
 791                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
 792                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p,
 793                                                                attrs[i].value);
 794                         if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS) {
 795                                 if (test_bit(gpuidx, prange->bitmap_access) ||
 796                                     test_bit(gpuidx, prange->bitmap_aip))
 797                                         return false;
 798                         } else if (attrs[i].type == KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS) {
 799                                 if (!test_bit(gpuidx, prange->bitmap_access))
 800                                         return false;
 801                         } else {
 802                                 if (!test_bit(gpuidx, prange->bitmap_aip))
 803                                         return false;
 804                         }
 805                         break;
 806                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
 807                         if ((prange->flags & attrs[i].value) != attrs[i].value)
 808                                 return false;
 809                         break;
 810                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
 811                         if ((prange->flags & attrs[i].value) != 0)
 812                                 return false;
 813                         break;
 814                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
 815                         if (prange->granularity != attrs[i].value)
 816                                 return false;
 817                         break;
 818                 default:
 819                         WARN_ONCE(1, "svm_range_check_attrs wasn't called?");
 820                 }
 821         }
 822
 823         return !prange->is_error_flag;
 824 }
 825
 826 /**
 827  * svm_range_debug_dump - print all range information from svms
 828  * @svms: svm range list header
 829  *
 830  * debug output svm range start, end, prefetch location from svms
 831  * interval tree and link list
 832  *
 833  * Context: The caller must hold svms->lock
 834  */
 835 static void svm_range_debug_dump(struct svm_range_list *svms)
 836 {
 837         struct interval_tree_node *node;
 838         struct svm_range *prange;
 839
 840         pr_debug("dump svms 0x%p list\n", svms);
 841         pr_debug("range\tstart\tpage\tend\t\tlocation\n");
 842
 843         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
 844                 pr_debug("0x%p 0x%lx\t0x%llx\t0x%llx\t0x%x\n",
 845                          prange, prange->start, prange->npages,
 846                          prange->start + prange->npages - 1,
 847                          prange->actual_loc);
 848         }
 849
 850         pr_debug("dump svms 0x%p interval tree\n", svms);
 851         pr_debug("range\tstart\tpage\tend\t\tlocation\n");
 852         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, 0, ~0ULL);
 853         while (node) {
 854                 prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
 855                 pr_debug("0x%p 0x%lx\t0x%llx\t0x%llx\t0x%x\n",
 856                          prange, prange->start, prange->npages,
 857                          prange->start + prange->npages - 1,
 858                          prange->actual_loc);
 859                 node = interval_tree_iter_next(node, 0, ~0ULL);
 860         }
 861 }
 862
 863 static void *
 864 svm_range_copy_array(void *psrc, size_t size, uint64_t num_elements,
 865                      uint64_t offset)
 866 {
 867         unsigned char *dst;
 868
 869         dst = kvmalloc_array(num_elements, size, GFP_KERNEL);
 870         if (!dst)
 871                 return NULL;
 872         memcpy(dst, (unsigned char *)psrc + offset, num_elements * size);
 873
 874         return (void *)dst;
 875 }
 876
 877 static int
 878 svm_range_copy_dma_addrs(struct svm_range *dst, struct svm_range *src)
 879 {
 880         int i;
 881
 882         for (i = 0; i < MAX_GPU_INSTANCE; i++) {
 883                 if (!src->dma_addr[i])
 884                         continue;
 885                 dst->dma_addr[i] = svm_range_copy_array(src->dma_addr[i],
 886                                         sizeof(*src->dma_addr[i]), src->npages, 0);
 887                 if (!dst->dma_addr[i])
 888                         return -ENOMEM;
 889         }
 890
 891         return 0;
 892 }
 893
 894 static int
 895 svm_range_split_array(void *ppnew, void *ppold, size_t size,
 896                       uint64_t old_start, uint64_t old_n,
 897                       uint64_t new_start, uint64_t new_n)
 898 {
 899         unsigned char *new, *old, *pold;
 900         uint64_t d;
 901
 902         if (!ppold)
 903                 return 0;
 904         pold = *(unsigned char **)ppold;
 905         if (!pold)
 906                 return 0;
 907
 908         d = (new_start - old_start) * size;
 909         new = svm_range_copy_array(pold, size, new_n, d);
 910         if (!new)
 911                 return -ENOMEM;
 912         d = (new_start == old_start) ? new_n * size : 0;
 913         old = svm_range_copy_array(pold, size, old_n, d);
 914         if (!old) {
 915                 kvfree(new);
 916                 return -ENOMEM;
 917         }
 918         kvfree(pold);
 919         *(void **)ppold = old;
 920         *(void **)ppnew = new;
 921
 922         return 0;
 923 }
 924
 925 static int
 926 svm_range_split_pages(struct svm_range *new, struct svm_range *old,
 927                       uint64_t start, uint64_t last)
 928 {
 929         uint64_t npages = last - start + 1;
 930         int i, r;
 931
 932         for (i = 0; i < MAX_GPU_INSTANCE; i++) {
 933                 r = svm_range_split_array(&new->dma_addr[i], &old->dma_addr[i],
 934                                           sizeof(*old->dma_addr[i]), old->start,
 935                                           npages, new->start, new->npages);
 936                 if (r)
 937                         return r;
 938         }
 939
 940         return 0;
 941 }
 942
 943 static int
 944 svm_range_split_nodes(struct svm_range *new, struct svm_range *old,
 945                       uint64_t start, uint64_t last)
 946 {
 947         uint64_t npages = last - start + 1;
 948
 949         pr_debug("svms 0x%p new prange 0x%p start 0x%lx [0x%llx 0x%llx]\n",
 950                  new->svms, new, new->start, start, last);
 951
 952         if (new->start == old->start) {
 953                 new->offset = old->offset;
 954                 old->offset += new->npages;
 955         } else {
 956                 new->offset = old->offset + npages;
 957         }
 958
 959         new->svm_bo = svm_range_bo_ref(old->svm_bo);
 960         new->ttm_res = old->ttm_res;
 961
 962         spin_lock(&new->svm_bo->list_lock);
 963         list_add(&new->svm_bo_list, &new->svm_bo->range_list);
 964         spin_unlock(&new->svm_bo->list_lock);
 965
 966         return 0;
 967 }
 968
 969 /**
 970  * svm_range_split_adjust - split range and adjust
 971  *
 972  * @new: new range
 973  * @old: the old range
 974  * @start: the old range adjust to start address in pages
 975  * @last: the old range adjust to last address in pages
 976  *
 977  * Copy system memory dma_addr or vram ttm_res in old range to new
 978  * range from new_start up to size new->npages, the remaining old range is from
 979  * start to last
 980  *
 981  * Return:
 982  * 0 - OK, -ENOMEM - out of memory
 983  */
 984 static int
 985 svm_range_split_adjust(struct svm_range *new, struct svm_range *old,
 986                       uint64_t start, uint64_t last)
 987 {
 988         int r;
 989
 990         pr_debug("svms 0x%p new 0x%lx old [0x%lx 0x%lx] => [0x%llx 0x%llx]\n",
 991                  new->svms, new->start, old->start, old->last, start, last);
 992
 993         if (new->start < old->start ||
 994             new->last > old->last) {
 995                 WARN_ONCE(1, "invalid new range start or last\n");
 996                 return -EINVAL;
 997         }
 998
 999         r = svm_range_split_pages(new, old, start, last);
1000         if (r)
1001                 return r;
1002
1003         if (old->actual_loc && old->ttm_res) {
1004                 r = svm_range_split_nodes(new, old, start, last);
1005                 if (r)
1006                         return r;
1007         }
1008
1009         old->npages = last - start + 1;
1010         old->start = start;
1011         old->last = last;
1012         new->flags = old->flags;
1013         new->preferred_loc = old->preferred_loc;
1014         new->prefetch_loc = old->prefetch_loc;
1015         new->actual_loc = old->actual_loc;
1016         new->granularity = old->granularity;
1017         new->mapped_to_gpu = old->mapped_to_gpu;
1018         bitmap_copy(new->bitmap_access, old->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
1019         bitmap_copy(new->bitmap_aip, old->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
1020
1021         return 0;
1022 }
1023
1024 /**
1025  * svm_range_split - split a range in 2 ranges
1026  *
1027  * @prange: the svm range to split
1028  * @start: the remaining range start address in pages
1029  * @last: the remaining range last address in pages
1030  * @new: the result new range generated
1031  *
1032  * Two cases only:
1033  * case 1: if start == prange->start
1034  *         prange ==> prange[start, last]
1035  *         new range [last + 1, prange->last]
1036  *
1037  * case 2: if last == prange->last
1038  *         prange ==> prange[start, last]
1039  *         new range [prange->start, start - 1]
1040  *
1041  * Return:
1042  * 0 - OK, -ENOMEM - out of memory, -EINVAL - invalid start, last
1043  */
1044 static int
1045 svm_range_split(struct svm_range *prange, uint64_t start, uint64_t last,
1046                 struct svm_range **new)
1047 {
1048         uint64_t old_start = prange->start;
1049         uint64_t old_last = prange->last;
1050         struct svm_range_list *svms;
1051         int r = 0;
1052
1053         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] to [0x%llx 0x%llx]\n", prange->svms,
1054                  old_start, old_last, start, last);
1055
1056         if (old_start != start && old_last != last)
1057                 return -EINVAL;
1058         if (start < old_start || last > old_last)
1059                 return -EINVAL;
1060
1061         svms = prange->svms;
1062         if (old_start == start)
1063                 *new = svm_range_new(svms, last + 1, old_last, false);
1064         else
1065                 *new = svm_range_new(svms, old_start, start - 1, false);
1066         if (!*new)
1067                 return -ENOMEM;
1068
1069         r = svm_range_split_adjust(*new, prange, start, last);
1070         if (r) {
1071                 pr_debug("failed %d split [0x%llx 0x%llx] to [0x%llx 0x%llx]\n",
1072                          r, old_start, old_last, start, last);
1073                 svm_range_free(*new, false);
1074                 *new = NULL;
1075         }
1076
1077         return r;
1078 }
1079
1080 static int
1081 svm_range_split_tail(struct svm_range *prange,
1082                      uint64_t new_last, struct list_head *insert_list)
1083 {
1084         struct svm_range *tail;
1085         int r = svm_range_split(prange, prange->start, new_last, &tail);
1086
1087         if (!r)
1088                 list_add(&tail->list, insert_list);
1089         return r;
1090 }
1091
1092 static int
1093 svm_range_split_head(struct svm_range *prange,
1094                      uint64_t new_start, struct list_head *insert_list)
1095 {
1096         struct svm_range *head;
1097         int r = svm_range_split(prange, new_start, prange->last, &head);
1098
1099         if (!r)
1100                 list_add(&head->list, insert_list);
1101         return r;
1102 }
1103
1104 static void
1105 svm_range_add_child(struct svm_range *prange, struct mm_struct *mm,
1106                     struct svm_range *pchild, enum svm_work_list_ops op)
1107 {
1108         pr_debug("add child 0x%p [0x%lx 0x%lx] to prange 0x%p child list %d\n",
1109                  pchild, pchild->start, pchild->last, prange, op);
1110
1111         pchild->work_item.mm = mm;
1112         pchild->work_item.op = op;
1113         list_add_tail(&pchild->child_list, &prange->child_list);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * svm_range_split_by_granularity - collect ranges within granularity boundary
1118  *
1119  * @p: the process with svms list
1120  * @mm: mm structure
1121  * @addr: the vm fault address in pages, to split the prange
1122  * @parent: parent range if prange is from child list
1123  * @prange: prange to split
1124  *
1125  * Trims @prange to be a single aligned block of prange->granularity if
1126  * possible. The head and tail are added to the child_list in @parent.
1127  *
1128  * Context: caller must hold mmap_read_lock and prange->lock
1129  *
1130  * Return:
1131  * 0 - OK, otherwise error code
1132  */
1133 int
1134 svm_range_split_by_granularity(struct kfd_process *p, struct mm_struct *mm,
1135                                unsigned long addr, struct svm_range *parent,
1136                                struct svm_range *prange)
1137 {
1138         struct svm_range *head, *tail;
1139         unsigned long start, last, size;
1140         int r;
1141
1142         /* Align splited range start and size to granularity size, then a single
1143          * PTE will be used for whole range, this reduces the number of PTE
1144          * updated and the L1 TLB space used for translation.
1145          */
1146         size = 1UL << prange->granularity;
1147         start = ALIGN_DOWN(addr, size);
1148         last = ALIGN(addr + 1, size) - 1;
1149
1150         pr_debug("svms 0x%p split [0x%lx 0x%lx] to [0x%lx 0x%lx] size 0x%lx\n",
1151                  prange->svms, prange->start, prange->last, start, last, size);
1152
1153         if (start > prange->start) {
1154                 r = svm_range_split(prange, start, prange->last, &head);
1155                 if (r)
1156                         return r;
1157                 svm_range_add_child(parent, mm, head, SVM_OP_ADD_RANGE);
1158         }
1159
1160         if (last < prange->last) {
1161                 r = svm_range_split(prange, prange->start, last, &tail);
1162                 if (r)
1163                         return r;
1164                 svm_range_add_child(parent, mm, tail, SVM_OP_ADD_RANGE);
1165         }
1166
1167         /* xnack on, update mapping on GPUs with ACCESS_IN_PLACE */
1168         if (p->xnack_enabled && prange->work_item.op == SVM_OP_ADD_RANGE) {
1169                 prange->work_item.op = SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP;
1170                 pr_debug("change prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] op %d\n",
1171                          prange, prange->start, prange->last,
1172                          SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP);
1173         }
1174         return 0;
1175 }
1176 static bool
1177 svm_nodes_in_same_hive(struct kfd_node *node_a, struct kfd_node *node_b)
1178 {
1179         return (node_a->adev == node_b->adev ||
1180                 amdgpu_xgmi_same_hive(node_a->adev, node_b->adev));
1181 }
1182
1183 static uint64_t
1184 svm_range_get_pte_flags(struct kfd_node *node,
1185                         struct svm_range *prange, int domain)
1186 {
1187         struct kfd_node *bo_node;
1188         uint32_t flags = prange->flags;
1189         uint32_t mapping_flags = 0;
1190         uint64_t pte_flags;
1191         bool snoop = (domain != SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN);
1192         bool coherent = flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_COHERENT;
1193         bool uncached = false; /*flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_UNCACHED;*/
1194         unsigned int mtype_local;
1195
1196         if (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN)
1197                 bo_node = prange->svm_bo->node;
1198
1199         switch (node->adev->ip_versions[GC_HWIP][0]) {
1200         case IP_VERSION(9, 4, 1):
1201                 if (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) {
1202                         if (bo_node == node) {
1203                                 mapping_flags |= coherent ?
1204                                         AMDGPU_VM_MTYPE_CC : AMDGPU_VM_MTYPE_RW;
1205                         } else {
1206                                 mapping_flags |= coherent ?
1207                                         AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1208                                 if (svm_nodes_in_same_hive(node, bo_node))
1209                                         snoop = true;
1210                         }
1211                 } else {
1212                         mapping_flags |= coherent ?
1213                                 AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1214                 }
1215                 break;
1216         case IP_VERSION(9, 4, 2):
1217                 if (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) {
1218                         if (bo_node == node) {
1219                                 mapping_flags |= coherent ?
1220                                         AMDGPU_VM_MTYPE_CC : AMDGPU_VM_MTYPE_RW;
1221                                 if (node->adev->gmc.xgmi.connected_to_cpu)
1222                                         snoop = true;
1223                         } else {
1224                                 mapping_flags |= coherent ?
1225                                         AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1226                                 if (svm_nodes_in_same_hive(node, bo_node))
1227                                         snoop = true;
1228                         }
1229                 } else {
1230                         mapping_flags |= coherent ?
1231                                 AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1232                 }
1233                 break;
1234         case IP_VERSION(9, 4, 3):
1235                 mtype_local = amdgpu_mtype_local == 1 ? AMDGPU_VM_MTYPE_NC :
1236                              (amdgpu_mtype_local == 2 ? AMDGPU_VM_MTYPE_CC : AMDGPU_VM_MTYPE_RW);
1237                 snoop = true;
1238                 if (uncached) {
1239                         mapping_flags |= AMDGPU_VM_MTYPE_UC;
1240                 } else if (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) {
1241                         /* local HBM region close to partition */
1242                         if (bo_node->adev == node->adev &&
1243                             (!bo_node->xcp || !node->xcp || bo_node->xcp->mem_id == node->xcp->mem_id))
1244                                 mapping_flags |= mtype_local;
1245                         /* local HBM region far from partition or remote XGMI GPU */
1246                         else if (svm_nodes_in_same_hive(bo_node, node))
1247                                 mapping_flags |= AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1248                         /* PCIe P2P */
1249                         else
1250                                 mapping_flags |= AMDGPU_VM_MTYPE_UC;
1251                 /* system memory accessed by the APU */
1252                 } else if (node->adev->flags & AMD_IS_APU) {
1253                         /* On NUMA systems, locality is determined per-page
1254                          * in amdgpu_gmc_override_vm_pte_flags
1255                          */
1256                         if (num_possible_nodes() <= 1)
1257                                 mapping_flags |= mtype_local;
1258                         else
1259                                 mapping_flags |= AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1260                 /* system memory accessed by the dGPU */
1261                 } else {
1262                         mapping_flags |= AMDGPU_VM_MTYPE_UC;
1263                 }
1264                 break;
1265         default:
1266                 mapping_flags |= coherent ?
1267                         AMDGPU_VM_MTYPE_UC : AMDGPU_VM_MTYPE_NC;
1268         }
1269
1270         mapping_flags |= AMDGPU_VM_PAGE_READABLE | AMDGPU_VM_PAGE_WRITEABLE;
1271
1272         if (flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_RO)
1273                 mapping_flags &= ~AMDGPU_VM_PAGE_WRITEABLE;
1274         if (flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_EXEC)
1275                 mapping_flags |= AMDGPU_VM_PAGE_EXECUTABLE;
1276
1277         pte_flags = AMDGPU_PTE_VALID;
1278         pte_flags |= (domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) ? 0 : AMDGPU_PTE_SYSTEM;
1279         pte_flags |= snoop ? AMDGPU_PTE_SNOOPED : 0;
1280
1281         pte_flags |= amdgpu_gem_va_map_flags(node->adev, mapping_flags);
1282         return pte_flags;
1283 }
1284
1285 static int
1286 svm_range_unmap_from_gpu(struct amdgpu_device *adev, struct amdgpu_vm *vm,
1287                          uint64_t start, uint64_t last,
1288                          struct dma_fence **fence)
1289 {
1290         uint64_t init_pte_value = 0;
1291
1292         pr_debug("[0x%llx 0x%llx]\n", start, last);
1293
1294         return amdgpu_vm_update_range(adev, vm, false, true, true, NULL, start,
1295                                       last, init_pte_value, 0, 0, NULL, NULL,
1296                                       fence);
1297 }
1298
1299 static int
1300 svm_range_unmap_from_gpus(struct svm_range *prange, unsigned long start,
1301                           unsigned long last, uint32_t trigger)
1302 {
1303         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
1304         struct kfd_process_device *pdd;
1305         struct dma_fence *fence = NULL;
1306         struct kfd_process *p;
1307         uint32_t gpuidx;
1308         int r = 0;
1309
1310         if (!prange->mapped_to_gpu) {
1311                 pr_debug("prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] not mapped to GPU\n",
1312                          prange, prange->start, prange->last);
1313                 return 0;
1314         }
1315
1316         if (prange->start == start && prange->last == last) {
1317                 pr_debug("unmap svms 0x%p prange 0x%p\n", prange->svms, prange);
1318                 prange->mapped_to_gpu = false;
1319         }
1320
1321         bitmap_or(bitmap, prange->bitmap_access, prange->bitmap_aip,
1322                   MAX_GPU_INSTANCE);
1323         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1324
1325         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1326                 pr_debug("unmap from gpu idx 0x%x\n", gpuidx);
1327                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
1328                 if (!pdd) {
1329                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1330                         return -EINVAL;
1331                 }
1332
1333                 kfd_smi_event_unmap_from_gpu(pdd->dev, p->lead_thread->pid,
1334                                              start, last, trigger);
1335
1336                 r = svm_range_unmap_from_gpu(pdd->dev->adev,
1337                                              drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv),
1338                                              start, last, &fence);
1339                 if (r)
1340                         break;
1341
1342                 if (fence) {
1343                         r = dma_fence_wait(fence, false);
1344                         dma_fence_put(fence);
1345                         fence = NULL;
1346                         if (r)
1347                                 break;
1348                 }
1349                 kfd_flush_tlb(pdd, TLB_FLUSH_HEAVYWEIGHT);
1350         }
1351
1352         return r;
1353 }
1354
1355 static int
1356 svm_range_map_to_gpu(struct kfd_process_device *pdd, struct svm_range *prange,
1357                      unsigned long offset, unsigned long npages, bool readonly,
1358                      dma_addr_t *dma_addr, struct amdgpu_device *bo_adev,
1359                      struct dma_fence **fence, bool flush_tlb)
1360 {
1361         struct amdgpu_device *adev = pdd->dev->adev;
1362         struct amdgpu_vm *vm = drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv);
1363         uint64_t pte_flags;
1364         unsigned long last_start;
1365         int last_domain;
1366         int r = 0;
1367         int64_t i, j;
1368
1369         last_start = prange->start + offset;
1370
1371         pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] readonly %d\n", prange->svms,
1372                  last_start, last_start + npages - 1, readonly);
1373
1374         for (i = offset; i < offset + npages; i++) {
1375                 last_domain = dma_addr[i] & SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN;
1376                 dma_addr[i] &= ~SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN;
1377
1378                 /* Collect all pages in the same address range and memory domain
1379                  * that can be mapped with a single call to update mapping.
1380                  */
1381                 if (i < offset + npages - 1 &&
1382                     last_domain == (dma_addr[i + 1] & SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN))
1383                         continue;
1384
1385                 pr_debug("Mapping range [0x%lx 0x%llx] on domain: %s\n",
1386                          last_start, prange->start + i, last_domain ? "GPU" : "CPU");
1387
1388                 pte_flags = svm_range_get_pte_flags(pdd->dev, prange, last_domain);
1389                 if (readonly)
1390                         pte_flags &= ~AMDGPU_PTE_WRITEABLE;
1391
1392                 pr_debug("svms 0x%p map [0x%lx 0x%llx] vram %d PTE 0x%llx\n",
1393                          prange->svms, last_start, prange->start + i,
1394                          (last_domain == SVM_RANGE_VRAM_DOMAIN) ? 1 : 0,
1395                          pte_flags);
1396
1397                 /* For dGPU mode, we use same vm_manager to allocate VRAM for
1398                  * different memory partition based on fpfn/lpfn, we should use
1399                  * same vm_manager.vram_base_offset regardless memory partition.
1400                  */
1401                 r = amdgpu_vm_update_range(adev, vm, false, false, flush_tlb, NULL,
1402                                            last_start, prange->start + i,
1403                                            pte_flags,
1404                                            (last_start - prange->start) << PAGE_SHIFT,
1405                                            bo_adev ? bo_adev->vm_manager.vram_base_offset : 0,
1406                                            NULL, dma_addr, &vm->last_update);
1407
1408                 for (j = last_start - prange->start; j <= i; j++)
1409                         dma_addr[j] |= last_domain;
1410
1411                 if (r) {
1412                         pr_debug("failed %d to map to gpu 0x%lx\n", r, prange->start);
1413                         goto out;
1414                 }
1415                 last_start = prange->start + i + 1;
1416         }
1417
1418         r = amdgpu_vm_update_pdes(adev, vm, false);
1419         if (r) {
1420                 pr_debug("failed %d to update directories 0x%lx\n", r,
1421                          prange->start);
1422                 goto out;
1423         }
1424
1425         if (fence)
1426                 *fence = dma_fence_get(vm->last_update);
1427
1428 out:
1429         return r;
1430 }
1431
1432 static int
1433 svm_range_map_to_gpus(struct svm_range *prange, unsigned long offset,
1434                       unsigned long npages, bool readonly,
1435                       unsigned long *bitmap, bool wait, bool flush_tlb)
1436 {
1437         struct kfd_process_device *pdd;
1438         struct amdgpu_device *bo_adev = NULL;
1439         struct kfd_process *p;
1440         struct dma_fence *fence = NULL;
1441         uint32_t gpuidx;
1442         int r = 0;
1443
1444         if (prange->svm_bo && prange->ttm_res)
1445                 bo_adev = prange->svm_bo->node->adev;
1446
1447         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1448         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1449                 pr_debug("mapping to gpu idx 0x%x\n", gpuidx);
1450                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
1451                 if (!pdd) {
1452                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1453                         return -EINVAL;
1454                 }
1455
1456                 pdd = kfd_bind_process_to_device(pdd->dev, p);
1457                 if (IS_ERR(pdd))
1458                         return -EINVAL;
1459
1460                 if (bo_adev && pdd->dev->adev != bo_adev &&
1461                     !amdgpu_xgmi_same_hive(pdd->dev->adev, bo_adev)) {
1462                         pr_debug("cannot map to device idx %d\n", gpuidx);
1463                         continue;
1464                 }
1465
1466                 r = svm_range_map_to_gpu(pdd, prange, offset, npages, readonly,
1467                                          prange->dma_addr[gpuidx],
1468                                          bo_adev, wait ? &fence : NULL,
1469                                          flush_tlb);
1470                 if (r)
1471                         break;
1472
1473                 if (fence) {
1474                         r = dma_fence_wait(fence, false);
1475                         dma_fence_put(fence);
1476                         fence = NULL;
1477                         if (r) {
1478                                 pr_debug("failed %d to dma fence wait\n", r);
1479                                 break;
1480                         }
1481                 }
1482
1483                 kfd_flush_tlb(pdd, TLB_FLUSH_LEGACY);
1484         }
1485
1486         return r;
1487 }
1488
1489 struct svm_validate_context {
1490         struct kfd_process *process;
1491         struct svm_range *prange;
1492         bool intr;
1493         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
1494         struct drm_exec exec;
1495 };
1496
1497 static int svm_range_reserve_bos(struct svm_validate_context *ctx, bool intr)
1498 {
1499         struct kfd_process_device *pdd;
1500         struct amdgpu_vm *vm;
1501         uint32_t gpuidx;
1502         int r;
1503
1504         drm_exec_init(&ctx->exec, intr ? DRM_EXEC_INTERRUPTIBLE_WAIT: 0);
1505         drm_exec_until_all_locked(&ctx->exec) {
1506                 for_each_set_bit(gpuidx, ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1507                         pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(ctx->process, gpuidx);
1508                         if (!pdd) {
1509                                 pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1510                                 r = -EINVAL;
1511                                 goto unreserve_out;
1512                         }
1513                         vm = drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv);
1514
1515                         r = amdgpu_vm_lock_pd(vm, &ctx->exec, 2);
1516                         drm_exec_retry_on_contention(&ctx->exec);
1517                         if (unlikely(r)) {
1518                                 pr_debug("failed %d to reserve bo\n", r);
1519                                 goto unreserve_out;
1520                         }
1521                 }
1522         }
1523
1524         for_each_set_bit(gpuidx, ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1525                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(ctx->process, gpuidx);
1526                 if (!pdd) {
1527                         pr_debug("failed to find device idx %d\n", gpuidx);
1528                         r = -EINVAL;
1529                         goto unreserve_out;
1530                 }
1531
1532                 r = amdgpu_vm_validate_pt_bos(pdd->dev->adev,
1533                                               drm_priv_to_vm(pdd->drm_priv),
1534                                               svm_range_bo_validate, NULL);
1535                 if (r) {
1536                         pr_debug("failed %d validate pt bos\n", r);
1537                         goto unreserve_out;
1538                 }
1539         }
1540
1541         return 0;
1542
1543 unreserve_out:
1544         drm_exec_fini(&ctx->exec);
1545         return r;
1546 }
1547
1548 static void svm_range_unreserve_bos(struct svm_validate_context *ctx)
1549 {
1550         drm_exec_fini(&ctx->exec);
1551 }
1552
1553 static void *kfd_svm_page_owner(struct kfd_process *p, int32_t gpuidx)
1554 {
1555         struct kfd_process_device *pdd;
1556
1557         pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
1558         if (!pdd)
1559                 return NULL;
1560
1561         return SVM_ADEV_PGMAP_OWNER(pdd->dev->adev);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Validation+GPU mapping with concurrent invalidation (MMU notifiers)
1566  *
1567  * To prevent concurrent destruction or change of range attributes, the
1568  * svm_read_lock must be held. The caller must not hold the svm_write_lock
1569  * because that would block concurrent evictions and lead to deadlocks. To
1570  * serialize concurrent migrations or validations of the same range, the
1571  * prange->migrate_mutex must be held.
1572  *
1573  * For VRAM ranges, the SVM BO must be allocated and valid (protected by its
1574  * eviction fence.
1575  *
1576  * The following sequence ensures race-free validation and GPU mapping:
1577  *
1578  * 1. Reserve page table (and SVM BO if range is in VRAM)
1579  * 2. hmm_range_fault to get page addresses (if system memory)
1580  * 3. DMA-map pages (if system memory)
1581  * 4-a. Take notifier lock
1582  * 4-b. Check that pages still valid (mmu_interval_read_retry)
1583  * 4-c. Check that the range was not split or otherwise invalidated
1584  * 4-d. Update GPU page table
1585  * 4.e. Release notifier lock
1586  * 5. Release page table (and SVM BO) reservation
1587  */
1588 static int svm_range_validate_and_map(struct mm_struct *mm,
1589                                       struct svm_range *prange, int32_t gpuidx,
1590                                       bool intr, bool wait, bool flush_tlb)
1591 {
1592         struct svm_validate_context *ctx;
1593         unsigned long start, end, addr;
1594         struct kfd_process *p;
1595         void *owner;
1596         int32_t idx;
1597         int r = 0;
1598
1599         ctx = kzalloc(sizeof(struct svm_validate_context), GFP_KERNEL);
1600         if (!ctx)
1601                 return -ENOMEM;
1602         ctx->process = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1603         ctx->prange = prange;
1604         ctx->intr = intr;
1605
1606         if (gpuidx < MAX_GPU_INSTANCE) {
1607                 bitmap_zero(ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
1608                 bitmap_set(ctx->bitmap, gpuidx, 1);
1609         } else if (ctx->process->xnack_enabled) {
1610                 bitmap_copy(ctx->bitmap, prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
1611
1612                 /* If prefetch range to GPU, or GPU retry fault migrate range to
1613                  * GPU, which has ACCESS attribute to the range, create mapping
1614                  * on that GPU.
1615                  */
1616                 if (prange->actual_loc) {
1617                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(ctx->process,
1618                                                         prange->actual_loc);
1619                         if (gpuidx < 0) {
1620                                 WARN_ONCE(1, "failed get device by id 0x%x\n",
1621                                          prange->actual_loc);
1622                                 r = -EINVAL;
1623                                 goto free_ctx;
1624                         }
1625                         if (test_bit(gpuidx, prange->bitmap_access))
1626                                 bitmap_set(ctx->bitmap, gpuidx, 1);
1627                 }
1628         } else {
1629                 bitmap_or(ctx->bitmap, prange->bitmap_access,
1630                           prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
1631         }
1632
1633         if (bitmap_empty(ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE)) {
1634                 bitmap_copy(ctx->bitmap, prange->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
1635                 if (!prange->mapped_to_gpu ||
1636                     bitmap_empty(ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE)) {
1637                         r = 0;
1638                         goto free_ctx;
1639                 }
1640         }
1641
1642         if (prange->actual_loc && !prange->ttm_res) {
1643                 /* This should never happen. actual_loc gets set by
1644                  * svm_migrate_ram_to_vram after allocating a BO.
1645                  */
1646                 WARN_ONCE(1, "VRAM BO missing during validation\n");
1647                 r = -EINVAL;
1648                 goto free_ctx;
1649         }
1650
1651         svm_range_reserve_bos(ctx, intr);
1652
1653         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
1654         owner = kfd_svm_page_owner(p, find_first_bit(ctx->bitmap,
1655                                                 MAX_GPU_INSTANCE));
1656         for_each_set_bit(idx, ctx->bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
1657                 if (kfd_svm_page_owner(p, idx) != owner) {
1658                         owner = NULL;
1659                         break;
1660                 }
1661         }
1662
1663         start = prange->start << PAGE_SHIFT;
1664         end = (prange->last + 1) << PAGE_SHIFT;
1665         for (addr = start; addr < end && !r; ) {
1666                 struct hmm_range *hmm_range;
1667                 struct vm_area_struct *vma;
1668                 unsigned long next;
1669                 unsigned long offset;
1670                 unsigned long npages;
1671                 bool readonly;
1672
1673                 vma = vma_lookup(mm, addr);
1674                 if (!vma) {
1675                         r = -EFAULT;
1676                         goto unreserve_out;
1677                 }
1678                 readonly = !(vma->vm_flags & VM_WRITE);
1679
1680                 next = min(vma->vm_end, end);
1681                 npages = (next - addr) >> PAGE_SHIFT;
1682                 WRITE_ONCE(p->svms.faulting_task, current);
1683                 r = amdgpu_hmm_range_get_pages(&prange->notifier, addr, npages,
1684                                                readonly, owner, NULL,
1685                                                &hmm_range);
1686                 WRITE_ONCE(p->svms.faulting_task, NULL);
1687                 if (r) {
1688                         pr_debug("failed %d to get svm range pages\n", r);
1689                         goto unreserve_out;
1690                 }
1691
1692                 offset = (addr - start) >> PAGE_SHIFT;
1693                 r = svm_range_dma_map(prange, ctx->bitmap, offset, npages,
1694                                       hmm_range->hmm_pfns);
1695                 if (r) {
1696                         pr_debug("failed %d to dma map range\n", r);
1697                         goto unreserve_out;
1698                 }
1699
1700                 svm_range_lock(prange);
1701                 if (amdgpu_hmm_range_get_pages_done(hmm_range)) {
1702                         pr_debug("hmm update the range, need validate again\n");
1703                         r = -EAGAIN;
1704                         goto unlock_out;
1705                 }
1706                 if (!list_empty(&prange->child_list)) {
1707                         pr_debug("range split by unmap in parallel, validate again\n");
1708                         r = -EAGAIN;
1709                         goto unlock_out;
1710                 }
1711
1712                 r = svm_range_map_to_gpus(prange, offset, npages, readonly,
1713                                           ctx->bitmap, wait, flush_tlb);
1714
1715 unlock_out:
1716                 svm_range_unlock(prange);
1717
1718                 addr = next;
1719         }
1720
1721         if (addr == end) {
1722                 prange->validated_once = true;
1723                 prange->mapped_to_gpu = true;
1724         }
1725
1726 unreserve_out:
1727         svm_range_unreserve_bos(ctx);
1728
1729         prange->is_error_flag = !!r;
1730         if (!r)
1731                 prange->validate_timestamp = ktime_get_boottime();
1732
1733 free_ctx:
1734         kfree(ctx);
1735
1736         return r;
1737 }
1738
1739 /**
1740  * svm_range_list_lock_and_flush_work - flush pending deferred work
1741  *
1742  * @svms: the svm range list
1743  * @mm: the mm structure
1744  *
1745  * Context: Returns with mmap write lock held, pending deferred work flushed
1746  *
1747  */
1748 void
1749 svm_range_list_lock_and_flush_work(struct svm_range_list *svms,
1750                                    struct mm_struct *mm)
1751 {
1752 retry_flush_work:
1753         flush_work(&svms->deferred_list_work);
1754         mmap_write_lock(mm);
1755
1756         if (list_empty(&svms->deferred_range_list))
1757                 return;
1758         mmap_write_unlock(mm);
1759         pr_debug("retry flush\n");
1760         goto retry_flush_work;
1761 }
1762
1763 static void svm_range_restore_work(struct work_struct *work)
1764 {
1765         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
1766         struct amdkfd_process_info *process_info;
1767         struct svm_range_list *svms;
1768         struct svm_range *prange;
1769         struct kfd_process *p;
1770         struct mm_struct *mm;
1771         int evicted_ranges;
1772         int invalid;
1773         int r;
1774
1775         svms = container_of(dwork, struct svm_range_list, restore_work);
1776         evicted_ranges = atomic_read(&svms->evicted_ranges);
1777         if (!evicted_ranges)
1778                 return;
1779
1780         pr_debug("restore svm ranges\n");
1781
1782         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
1783         process_info = p->kgd_process_info;
1784
1785         /* Keep mm reference when svm_range_validate_and_map ranges */
1786         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
1787         if (!mm) {
1788                 pr_debug("svms 0x%p process mm gone\n", svms);
1789                 return;
1790         }
1791
1792         mutex_lock(&process_info->lock);
1793         svm_range_list_lock_and_flush_work(svms, mm);
1794         mutex_lock(&svms->lock);
1795
1796         evicted_ranges = atomic_read(&svms->evicted_ranges);
1797
1798         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
1799                 invalid = atomic_read(&prange->invalid);
1800                 if (!invalid)
1801                         continue;
1802
1803                 pr_debug("restoring svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx %lx] inv %d\n",
1804                          prange->svms, prange, prange->start, prange->last,
1805                          invalid);
1806
1807                 /*
1808                  * If range is migrating, wait for migration is done.
1809                  */
1810                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
1811
1812                 r = svm_range_validate_and_map(mm, prange, MAX_GPU_INSTANCE,
1813                                                false, true, false);
1814                 if (r)
1815                         pr_debug("failed %d to map 0x%lx to gpus\n", r,
1816                                  prange->start);
1817
1818                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
1819                 if (r)
1820                         goto out_reschedule;
1821
1822                 if (atomic_cmpxchg(&prange->invalid, invalid, 0) != invalid)
1823                         goto out_reschedule;
1824         }
1825
1826         if (atomic_cmpxchg(&svms->evicted_ranges, evicted_ranges, 0) !=
1827             evicted_ranges)
1828                 goto out_reschedule;
1829
1830         evicted_ranges = 0;
1831
1832         r = kgd2kfd_resume_mm(mm);
1833         if (r) {
1834                 /* No recovery from this failure. Probably the CP is
1835                  * hanging. No point trying again.
1836                  */
1837                 pr_debug("failed %d to resume KFD\n", r);
1838         }
1839
1840         pr_debug("restore svm ranges successfully\n");
1841
1842 out_reschedule:
1843         mutex_unlock(&svms->lock);
1844         mmap_write_unlock(mm);
1845         mutex_unlock(&process_info->lock);
1846
1847         /* If validation failed, reschedule another attempt */
1848         if (evicted_ranges) {
1849                 pr_debug("reschedule to restore svm range\n");
1850                 schedule_delayed_work(&svms->restore_work,
1851                         msecs_to_jiffies(AMDGPU_SVM_RANGE_RESTORE_DELAY_MS));
1852
1853                 kfd_smi_event_queue_restore_rescheduled(mm);
1854         }
1855         mmput(mm);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * svm_range_evict - evict svm range
1860  * @prange: svm range structure
1861  * @mm: current process mm_struct
1862  * @start: starting process queue number
1863  * @last: last process queue number
1864  * @event: mmu notifier event when range is evicted or migrated
1865  *
1866  * Stop all queues of the process to ensure GPU doesn't access the memory, then
1867  * return to let CPU evict the buffer and proceed CPU pagetable update.
1868  *
1869  * Don't need use lock to sync cpu pagetable invalidation with GPU execution.
1870  * If invalidation happens while restore work is running, restore work will
1871  * restart to ensure to get the latest CPU pages mapping to GPU, then start
1872  * the queues.
1873  */
1874 static int
1875 svm_range_evict(struct svm_range *prange, struct mm_struct *mm,
1876                 unsigned long start, unsigned long last,
1877                 enum mmu_notifier_event event)
1878 {
1879         struct svm_range_list *svms = prange->svms;
1880         struct svm_range *pchild;
1881         struct kfd_process *p;
1882         int r = 0;
1883
1884         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
1885
1886         pr_debug("invalidate svms 0x%p prange [0x%lx 0x%lx] [0x%lx 0x%lx]\n",
1887                  svms, prange->start, prange->last, start, last);
1888
1889         if (!p->xnack_enabled ||
1890             (prange->flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_ALWAYS_MAPPED)) {
1891                 int evicted_ranges;
1892                 bool mapped = prange->mapped_to_gpu;
1893
1894                 list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
1895                         if (!pchild->mapped_to_gpu)
1896                                 continue;
1897                         mapped = true;
1898                         mutex_lock_nested(&pchild->lock, 1);
1899                         if (pchild->start <= last && pchild->last >= start) {
1900                                 pr_debug("increment pchild invalid [0x%lx 0x%lx]\n",
1901                                          pchild->start, pchild->last);
1902                                 atomic_inc(&pchild->invalid);
1903                         }
1904                         mutex_unlock(&pchild->lock);
1905                 }
1906
1907                 if (!mapped)
1908                         return r;
1909
1910                 if (prange->start <= last && prange->last >= start)
1911                         atomic_inc(&prange->invalid);
1912
1913                 evicted_ranges = atomic_inc_return(&svms->evicted_ranges);
1914                 if (evicted_ranges != 1)
1915                         return r;
1916
1917                 pr_debug("evicting svms 0x%p range [0x%lx 0x%lx]\n",
1918                          prange->svms, prange->start, prange->last);
1919
1920                 /* First eviction, stop the queues */
1921                 r = kgd2kfd_quiesce_mm(mm, KFD_QUEUE_EVICTION_TRIGGER_SVM);
1922                 if (r)
1923                         pr_debug("failed to quiesce KFD\n");
1924
1925                 pr_debug("schedule to restore svm %p ranges\n", svms);
1926                 schedule_delayed_work(&svms->restore_work,
1927                         msecs_to_jiffies(AMDGPU_SVM_RANGE_RESTORE_DELAY_MS));
1928         } else {
1929                 unsigned long s, l;
1930                 uint32_t trigger;
1931
1932                 if (event == MMU_NOTIFY_MIGRATE)
1933                         trigger = KFD_SVM_UNMAP_TRIGGER_MMU_NOTIFY_MIGRATE;
1934                 else
1935                         trigger = KFD_SVM_UNMAP_TRIGGER_MMU_NOTIFY;
1936
1937                 pr_debug("invalidate unmap svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] from GPUs\n",
1938                          prange->svms, start, last);
1939                 list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
1940                         mutex_lock_nested(&pchild->lock, 1);
1941                         s = max(start, pchild->start);
1942                         l = min(last, pchild->last);
1943                         if (l >= s)
1944                                 svm_range_unmap_from_gpus(pchild, s, l, trigger);
1945                         mutex_unlock(&pchild->lock);
1946                 }
1947                 s = max(start, prange->start);
1948                 l = min(last, prange->last);
1949                 if (l >= s)
1950                         svm_range_unmap_from_gpus(prange, s, l, trigger);
1951         }
1952
1953         return r;
1954 }
1955
1956 static struct svm_range *svm_range_clone(struct svm_range *old)
1957 {
1958         struct svm_range *new;
1959
1960         new = svm_range_new(old->svms, old->start, old->last, false);
1961         if (!new)
1962                 return NULL;
1963         if (svm_range_copy_dma_addrs(new, old)) {
1964                 svm_range_free(new, false);
1965                 return NULL;
1966         }
1967         if (old->svm_bo) {
1968                 new->ttm_res = old->ttm_res;
1969                 new->offset = old->offset;
1970                 new->svm_bo = svm_range_bo_ref(old->svm_bo);
1971                 spin_lock(&new->svm_bo->list_lock);
1972                 list_add(&new->svm_bo_list, &new->svm_bo->range_list);
1973                 spin_unlock(&new->svm_bo->list_lock);
1974         }
1975         new->flags = old->flags;
1976         new->preferred_loc = old->preferred_loc;
1977         new->prefetch_loc = old->prefetch_loc;
1978         new->actual_loc = old->actual_loc;
1979         new->granularity = old->granularity;
1980         new->mapped_to_gpu = old->mapped_to_gpu;
1981         bitmap_copy(new->bitmap_access, old->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
1982         bitmap_copy(new->bitmap_aip, old->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
1983
1984         return new;
1985 }
1986
1987 void svm_range_set_max_pages(struct amdgpu_device *adev)
1988 {
1989         uint64_t max_pages;
1990         uint64_t pages, _pages;
1991         uint64_t min_pages = 0;
1992         int i, id;
1993
1994         for (i = 0; i < adev->kfd.dev->num_nodes; i++) {
1995                 if (adev->kfd.dev->nodes[i]->xcp)
1996                         id = adev->kfd.dev->nodes[i]->xcp->id;
1997                 else
1998                         id = -1;
1999                 pages = KFD_XCP_MEMORY_SIZE(adev, id) >> 17;
2000                 pages = clamp(pages, 1ULL << 9, 1ULL << 18);
2001                 pages = rounddown_pow_of_two(pages);
2002                 min_pages = min_not_zero(min_pages, pages);
2003         }
2004
2005         do {
2006                 max_pages = READ_ONCE(max_svm_range_pages);
2007                 _pages = min_not_zero(max_pages, min_pages);
2008         } while (cmpxchg(&max_svm_range_pages, max_pages, _pages) != max_pages);
2009 }
2010
2011 static int
2012 svm_range_split_new(struct svm_range_list *svms, uint64_t start, uint64_t last,
2013                     uint64_t max_pages, struct list_head *insert_list,
2014                     struct list_head *update_list)
2015 {
2016         struct svm_range *prange;
2017         uint64_t l;
2018
2019         pr_debug("max_svm_range_pages 0x%llx adding [0x%llx 0x%llx]\n",
2020                  max_pages, start, last);
2021
2022         while (last >= start) {
2023                 l = min(last, ALIGN_DOWN(start + max_pages, max_pages) - 1);
2024
2025                 prange = svm_range_new(svms, start, l, true);
2026                 if (!prange)
2027                         return -ENOMEM;
2028                 list_add(&prange->list, insert_list);
2029                 list_add(&prange->update_list, update_list);
2030
2031                 start = l + 1;
2032         }
2033         return 0;
2034 }
2035
2036 /**
2037  * svm_range_add - add svm range and handle overlap
2038  * @p: the range add to this process svms
2039  * @start: page size aligned
2040  * @size: page size aligned
2041  * @nattr: number of attributes
2042  * @attrs: array of attributes
2043  * @update_list: output, the ranges need validate and update GPU mapping
2044  * @insert_list: output, the ranges need insert to svms
2045  * @remove_list: output, the ranges are replaced and need remove from svms
2046  *
2047  * Check if the virtual address range has overlap with any existing ranges,
2048  * split partly overlapping ranges and add new ranges in the gaps. All changes
2049  * should be applied to the range_list and interval tree transactionally. If
2050  * any range split or allocation fails, the entire update fails. Therefore any
2051  * existing overlapping svm_ranges are cloned and the original svm_ranges left
2052  * unchanged.
2053  *
2054  * If the transaction succeeds, the caller can update and insert clones and
2055  * new ranges, then free the originals.
2056  *
2057  * Otherwise the caller can free the clones and new ranges, while the old
2058  * svm_ranges remain unchanged.
2059  *
2060  * Context: Process context, caller must hold svms->lock
2061  *
2062  * Return:
2063  * 0 - OK, otherwise error code
2064  */
2065 static int
2066 svm_range_add(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t size,
2067               uint32_t nattr, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs,
2068               struct list_head *update_list, struct list_head *insert_list,
2069               struct list_head *remove_list)
2070 {
2071         unsigned long last = start + size - 1UL;
2072         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
2073         struct interval_tree_node *node;
2074         struct svm_range *prange;
2075         struct svm_range *tmp;
2076         struct list_head new_list;
2077         int r = 0;
2078
2079         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%lx]\n", &p->svms, start, last);
2080
2081         INIT_LIST_HEAD(update_list);
2082         INIT_LIST_HEAD(insert_list);
2083         INIT_LIST_HEAD(remove_list);
2084         INIT_LIST_HEAD(&new_list);
2085
2086         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, start, last);
2087         while (node) {
2088                 struct interval_tree_node *next;
2089                 unsigned long next_start;
2090
2091                 pr_debug("found overlap node [0x%lx 0x%lx]\n", node->start,
2092                          node->last);
2093
2094                 prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
2095                 next = interval_tree_iter_next(node, start, last);
2096                 next_start = min(node->last, last) + 1;
2097
2098                 if (svm_range_is_same_attrs(p, prange, nattr, attrs)) {
2099                         /* nothing to do */
2100                 } else if (node->start < start || node->last > last) {
2101                         /* node intersects the update range and its attributes
2102                          * will change. Clone and split it, apply updates only
2103                          * to the overlapping part
2104                          */
2105                         struct svm_range *old = prange;
2106
2107                         prange = svm_range_clone(old);
2108                         if (!prange) {
2109                                 r = -ENOMEM;
2110                                 goto out;
2111                         }
2112
2113                         list_add(&old->update_list, remove_list);
2114                         list_add(&prange->list, insert_list);
2115                         list_add(&prange->update_list, update_list);
2116
2117                         if (node->start < start) {
2118                                 pr_debug("change old range start\n");
2119                                 r = svm_range_split_head(prange, start,
2120                                                          insert_list);
2121                                 if (r)
2122                                         goto out;
2123                         }
2124                         if (node->last > last) {
2125                                 pr_debug("change old range last\n");
2126                                 r = svm_range_split_tail(prange, last,
2127                                                          insert_list);
2128                                 if (r)
2129                                         goto out;
2130                         }
2131                 } else {
2132                         /* The node is contained within start..last,
2133                          * just update it
2134                          */
2135                         list_add(&prange->update_list, update_list);
2136                 }
2137
2138                 /* insert a new node if needed */
2139                 if (node->start > start) {
2140                         r = svm_range_split_new(svms, start, node->start - 1,
2141                                                 READ_ONCE(max_svm_range_pages),
2142                                                 &new_list, update_list);
2143                         if (r)
2144                                 goto out;
2145                 }
2146
2147                 node = next;
2148                 start = next_start;
2149         }
2150
2151         /* add a final range at the end if needed */
2152         if (start <= last)
2153                 r = svm_range_split_new(svms, start, last,
2154                                         READ_ONCE(max_svm_range_pages),
2155                                         &new_list, update_list);
2156
2157 out:
2158         if (r) {
2159                 list_for_each_entry_safe(prange, tmp, insert_list, list)
2160                         svm_range_free(prange, false);
2161                 list_for_each_entry_safe(prange, tmp, &new_list, list)
2162                         svm_range_free(prange, true);
2163         } else {
2164                 list_splice(&new_list, insert_list);
2165         }
2166
2167         return r;
2168 }
2169
2170 static void
2171 svm_range_update_notifier_and_interval_tree(struct mm_struct *mm,
2172                                             struct svm_range *prange)
2173 {
2174         unsigned long start;
2175         unsigned long last;
2176
2177         start = prange->notifier.interval_tree.start >> PAGE_SHIFT;
2178         last = prange->notifier.interval_tree.last >> PAGE_SHIFT;
2179
2180         if (prange->start == start && prange->last == last)
2181                 return;
2182
2183         pr_debug("up notifier 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] [0x%lx 0x%lx]\n",
2184                   prange->svms, prange, start, last, prange->start,
2185                   prange->last);
2186
2187         if (start != 0 && last != 0) {
2188                 interval_tree_remove(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
2189                 svm_range_remove_notifier(prange);
2190         }
2191         prange->it_node.start = prange->start;
2192         prange->it_node.last = prange->last;
2193
2194         interval_tree_insert(&prange->it_node, &prange->svms->objects);
2195         svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2196 }
2197
2198 static void
2199 svm_range_handle_list_op(struct svm_range_list *svms, struct svm_range *prange,
2200                          struct mm_struct *mm)
2201 {
2202         switch (prange->work_item.op) {
2203         case SVM_OP_NULL:
2204                 pr_debug("NULL OP 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2205                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2206                 break;
2207         case SVM_OP_UNMAP_RANGE:
2208                 pr_debug("remove 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2209                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2210                 svm_range_unlink(prange);
2211                 svm_range_remove_notifier(prange);
2212                 svm_range_free(prange, true);
2213                 break;
2214         case SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER:
2215                 pr_debug("update notifier 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2216                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2217                 svm_range_update_notifier_and_interval_tree(mm, prange);
2218                 break;
2219         case SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER_AND_MAP:
2220                 pr_debug("update and map 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
2221                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2222                 svm_range_update_notifier_and_interval_tree(mm, prange);
2223                 /* TODO: implement deferred validation and mapping */
2224                 break;
2225         case SVM_OP_ADD_RANGE:
2226                 pr_debug("add 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", svms, prange,
2227                          prange->start, prange->last);
2228                 svm_range_add_to_svms(prange);
2229                 svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2230                 break;
2231         case SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP:
2232                 pr_debug("add and map 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", svms,
2233                          prange, prange->start, prange->last);
2234                 svm_range_add_to_svms(prange);
2235                 svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2236                 /* TODO: implement deferred validation and mapping */
2237                 break;
2238         default:
2239                 WARN_ONCE(1, "Unknown prange 0x%p work op %d\n", prange,
2240                          prange->work_item.op);
2241         }
2242 }
2243
2244 static void svm_range_drain_retry_fault(struct svm_range_list *svms)
2245 {
2246         struct kfd_process_device *pdd;
2247         struct kfd_process *p;
2248         int drain;
2249         uint32_t i;
2250
2251         p = container_of(svms, struct kfd_process, svms);
2252
2253 restart:
2254         drain = atomic_read(&svms->drain_pagefaults);
2255         if (!drain)
2256                 return;
2257
2258         for_each_set_bit(i, svms->bitmap_supported, p->n_pdds) {
2259                 pdd = p->pdds[i];
2260                 if (!pdd)
2261                         continue;
2262
2263                 pr_debug("drain retry fault gpu %d svms %p\n", i, svms);
2264
2265                 amdgpu_ih_wait_on_checkpoint_process_ts(pdd->dev->adev,
2266                                 pdd->dev->adev->irq.retry_cam_enabled ?
2267                                 &pdd->dev->adev->irq.ih :
2268                                 &pdd->dev->adev->irq.ih1);
2269
2270                 if (pdd->dev->adev->irq.retry_cam_enabled)
2271                         amdgpu_ih_wait_on_checkpoint_process_ts(pdd->dev->adev,
2272                                 &pdd->dev->adev->irq.ih_soft);
2273
2274
2275                 pr_debug("drain retry fault gpu %d svms 0x%p done\n", i, svms);
2276         }
2277         if (atomic_cmpxchg(&svms->drain_pagefaults, drain, 0) != drain)
2278                 goto restart;
2279 }
2280
2281 static void svm_range_deferred_list_work(struct work_struct *work)
2282 {
2283         struct svm_range_list *svms;
2284         struct svm_range *prange;
2285         struct mm_struct *mm;
2286
2287         svms = container_of(work, struct svm_range_list, deferred_list_work);
2288         pr_debug("enter svms 0x%p\n", svms);
2289
2290         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2291         while (!list_empty(&svms->deferred_range_list)) {
2292                 prange = list_first_entry(&svms->deferred_range_list,
2293                                           struct svm_range, deferred_list);
2294                 spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2295
2296                 pr_debug("prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] op %d\n", prange,
2297                          prange->start, prange->last, prange->work_item.op);
2298
2299                 mm = prange->work_item.mm;
2300 retry:
2301                 mmap_write_lock(mm);
2302
2303                 /* Checking for the need to drain retry faults must be inside
2304                  * mmap write lock to serialize with munmap notifiers.
2305                  */
2306                 if (unlikely(atomic_read(&svms->drain_pagefaults))) {
2307                         mmap_write_unlock(mm);
2308                         svm_range_drain_retry_fault(svms);
2309                         goto retry;
2310                 }
2311
2312                 /* Remove from deferred_list must be inside mmap write lock, for
2313                  * two race cases:
2314                  * 1. unmap_from_cpu may change work_item.op and add the range
2315                  *    to deferred_list again, cause use after free bug.
2316                  * 2. svm_range_list_lock_and_flush_work may hold mmap write
2317                  *    lock and continue because deferred_list is empty, but
2318                  *    deferred_list work is actually waiting for mmap lock.
2319                  */
2320                 spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2321                 list_del_init(&prange->deferred_list);
2322                 spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2323
2324                 mutex_lock(&svms->lock);
2325                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
2326                 while (!list_empty(&prange->child_list)) {
2327                         struct svm_range *pchild;
2328
2329                         pchild = list_first_entry(&prange->child_list,
2330                                                 struct svm_range, child_list);
2331                         pr_debug("child prange 0x%p op %d\n", pchild,
2332                                  pchild->work_item.op);
2333                         list_del_init(&pchild->child_list);
2334                         svm_range_handle_list_op(svms, pchild, mm);
2335                 }
2336                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
2337
2338                 svm_range_handle_list_op(svms, prange, mm);
2339                 mutex_unlock(&svms->lock);
2340                 mmap_write_unlock(mm);
2341
2342                 /* Pairs with mmget in svm_range_add_list_work */
2343                 mmput(mm);
2344
2345                 spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2346         }
2347         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2348         pr_debug("exit svms 0x%p\n", svms);
2349 }
2350
2351 void
2352 svm_range_add_list_work(struct svm_range_list *svms, struct svm_range *prange,
2353                         struct mm_struct *mm, enum svm_work_list_ops op)
2354 {
2355         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2356         /* if prange is on the deferred list */
2357         if (!list_empty(&prange->deferred_list)) {
2358                 pr_debug("update exist prange 0x%p work op %d\n", prange, op);
2359                 WARN_ONCE(prange->work_item.mm != mm, "unmatch mm\n");
2360                 if (op != SVM_OP_NULL &&
2361                     prange->work_item.op != SVM_OP_UNMAP_RANGE)
2362                         prange->work_item.op = op;
2363         } else {
2364                 prange->work_item.op = op;
2365
2366                 /* Pairs with mmput in deferred_list_work */
2367                 mmget(mm);
2368                 prange->work_item.mm = mm;
2369                 list_add_tail(&prange->deferred_list,
2370                               &prange->svms->deferred_range_list);
2371                 pr_debug("add prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] to work list op %d\n",
2372                          prange, prange->start, prange->last, op);
2373         }
2374         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2375 }
2376
2377 void schedule_deferred_list_work(struct svm_range_list *svms)
2378 {
2379         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2380         if (!list_empty(&svms->deferred_range_list))
2381                 schedule_work(&svms->deferred_list_work);
2382         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2383 }
2384
2385 static void
2386 svm_range_unmap_split(struct mm_struct *mm, struct svm_range *parent,
2387                       struct svm_range *prange, unsigned long start,
2388                       unsigned long last)
2389 {
2390         struct svm_range *head;
2391         struct svm_range *tail;
2392
2393         if (prange->work_item.op == SVM_OP_UNMAP_RANGE) {
2394                 pr_debug("prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] is already freed\n", prange,
2395                          prange->start, prange->last);
2396                 return;
2397         }
2398         if (start > prange->last || last < prange->start)
2399                 return;
2400
2401         head = tail = prange;
2402         if (start > prange->start)
2403                 svm_range_split(prange, prange->start, start - 1, &tail);
2404         if (last < tail->last)
2405                 svm_range_split(tail, last + 1, tail->last, &head);
2406
2407         if (head != prange && tail != prange) {
2408                 svm_range_add_child(parent, mm, head, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2409                 svm_range_add_child(parent, mm, tail, SVM_OP_ADD_RANGE);
2410         } else if (tail != prange) {
2411                 svm_range_add_child(parent, mm, tail, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2412         } else if (head != prange) {
2413                 svm_range_add_child(parent, mm, head, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2414         } else if (parent != prange) {
2415                 prange->work_item.op = SVM_OP_UNMAP_RANGE;
2416         }
2417 }
2418
2419 static void
2420 svm_range_unmap_from_cpu(struct mm_struct *mm, struct svm_range *prange,
2421                          unsigned long start, unsigned long last)
2422 {
2423         uint32_t trigger = KFD_SVM_UNMAP_TRIGGER_UNMAP_FROM_CPU;
2424         struct svm_range_list *svms;
2425         struct svm_range *pchild;
2426         struct kfd_process *p;
2427         unsigned long s, l;
2428         bool unmap_parent;
2429
2430         p = kfd_lookup_process_by_mm(mm);
2431         if (!p)
2432                 return;
2433         svms = &p->svms;
2434
2435         pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] [0x%lx 0x%lx]\n", svms,
2436                  prange, prange->start, prange->last, start, last);
2437
2438         /* Make sure pending page faults are drained in the deferred worker
2439          * before the range is freed to avoid straggler interrupts on
2440          * unmapped memory causing "phantom faults".
2441          */
2442         atomic_inc(&svms->drain_pagefaults);
2443
2444         unmap_parent = start <= prange->start && last >= prange->last;
2445
2446         list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
2447                 mutex_lock_nested(&pchild->lock, 1);
2448                 s = max(start, pchild->start);
2449                 l = min(last, pchild->last);
2450                 if (l >= s)
2451                         svm_range_unmap_from_gpus(pchild, s, l, trigger);
2452                 svm_range_unmap_split(mm, prange, pchild, start, last);
2453                 mutex_unlock(&pchild->lock);
2454         }
2455         s = max(start, prange->start);
2456         l = min(last, prange->last);
2457         if (l >= s)
2458                 svm_range_unmap_from_gpus(prange, s, l, trigger);
2459         svm_range_unmap_split(mm, prange, prange, start, last);
2460
2461         if (unmap_parent)
2462                 svm_range_add_list_work(svms, prange, mm, SVM_OP_UNMAP_RANGE);
2463         else
2464                 svm_range_add_list_work(svms, prange, mm,
2465                                         SVM_OP_UPDATE_RANGE_NOTIFIER);
2466         schedule_deferred_list_work(svms);
2467
2468         kfd_unref_process(p);
2469 }
2470
2471 /**
2472  * svm_range_cpu_invalidate_pagetables - interval notifier callback
2473  * @mni: mmu_interval_notifier struct
2474  * @range: mmu_notifier_range struct
2475  * @cur_seq: value to pass to mmu_interval_set_seq()
2476  *
2477  * If event is MMU_NOTIFY_UNMAP, this is from CPU unmap range, otherwise, it
2478  * is from migration, or CPU page invalidation callback.
2479  *
2480  * For unmap event, unmap range from GPUs, remove prange from svms in a delayed
2481  * work thread, and split prange if only part of prange is unmapped.
2482  *
2483  * For invalidation event, if GPU retry fault is not enabled, evict the queues,
2484  * then schedule svm_range_restore_work to update GPU mapping and resume queues.
2485  * If GPU retry fault is enabled, unmap the svm range from GPU, retry fault will
2486  * update GPU mapping to recover.
2487  *
2488  * Context: mmap lock, notifier_invalidate_start lock are held
2489  *          for invalidate event, prange lock is held if this is from migration
2490  */
2491 static bool
2492 svm_range_cpu_invalidate_pagetables(struct mmu_interval_notifier *mni,
2493                                     const struct mmu_notifier_range *range,
2494                                     unsigned long cur_seq)
2495 {
2496         struct svm_range *prange;
2497         unsigned long start;
2498         unsigned long last;
2499
2500         if (range->event == MMU_NOTIFY_RELEASE)
2501                 return true;
2502         if (!mmget_not_zero(mni->mm))
2503                 return true;
2504
2505         start = mni->interval_tree.start;
2506         last = mni->interval_tree.last;
2507         start = max(start, range->start) >> PAGE_SHIFT;
2508         last = min(last, range->end - 1) >> PAGE_SHIFT;
2509         pr_debug("[0x%lx 0x%lx] range[0x%lx 0x%lx] notifier[0x%lx 0x%lx] %d\n",
2510                  start, last, range->start >> PAGE_SHIFT,
2511                  (range->end - 1) >> PAGE_SHIFT,
2512                  mni->interval_tree.start >> PAGE_SHIFT,
2513                  mni->interval_tree.last >> PAGE_SHIFT, range->event);
2514
2515         prange = container_of(mni, struct svm_range, notifier);
2516
2517         svm_range_lock(prange);
2518         mmu_interval_set_seq(mni, cur_seq);
2519
2520         switch (range->event) {
2521         case MMU_NOTIFY_UNMAP:
2522                 svm_range_unmap_from_cpu(mni->mm, prange, start, last);
2523                 break;
2524         default:
2525                 svm_range_evict(prange, mni->mm, start, last, range->event);
2526                 break;
2527         }
2528
2529         svm_range_unlock(prange);
2530         mmput(mni->mm);
2531
2532         return true;
2533 }
2534
2535 /**
2536  * svm_range_from_addr - find svm range from fault address
2537  * @svms: svm range list header
2538  * @addr: address to search range interval tree, in pages
2539  * @parent: parent range if range is on child list
2540  *
2541  * Context: The caller must hold svms->lock
2542  *
2543  * Return: the svm_range found or NULL
2544  */
2545 struct svm_range *
2546 svm_range_from_addr(struct svm_range_list *svms, unsigned long addr,
2547                     struct svm_range **parent)
2548 {
2549         struct interval_tree_node *node;
2550         struct svm_range *prange;
2551         struct svm_range *pchild;
2552
2553         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, addr, addr);
2554         if (!node)
2555                 return NULL;
2556
2557         prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
2558         pr_debug("address 0x%lx prange [0x%lx 0x%lx] node [0x%lx 0x%lx]\n",
2559                  addr, prange->start, prange->last, node->start, node->last);
2560
2561         if (addr >= prange->start && addr <= prange->last) {
2562                 if (parent)
2563                         *parent = prange;
2564                 return prange;
2565         }
2566         list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list)
2567                 if (addr >= pchild->start && addr <= pchild->last) {
2568                         pr_debug("found address 0x%lx pchild [0x%lx 0x%lx]\n",
2569                                  addr, pchild->start, pchild->last);
2570                         if (parent)
2571                                 *parent = prange;
2572                         return pchild;
2573                 }
2574
2575         return NULL;
2576 }
2577
2578 /* svm_range_best_restore_location - decide the best fault restore location
2579  * @prange: svm range structure
2580  * @adev: the GPU on which vm fault happened
2581  *
2582  * This is only called when xnack is on, to decide the best location to restore
2583  * the range mapping after GPU vm fault. Caller uses the best location to do
2584  * migration if actual loc is not best location, then update GPU page table
2585  * mapping to the best location.
2586  *
2587  * If the preferred loc is accessible by faulting GPU, use preferred loc.
2588  * If vm fault gpu idx is on range ACCESSIBLE bitmap, best_loc is vm fault gpu
2589  * If vm fault gpu idx is on range ACCESSIBLE_IN_PLACE bitmap, then
2590  *    if range actual loc is cpu, best_loc is cpu
2591  *    if vm fault gpu is on xgmi same hive of range actual loc gpu, best_loc is
2592  *    range actual loc.
2593  * Otherwise, GPU no access, best_loc is -1.
2594  *
2595  * Return:
2596  * -1 means vm fault GPU no access
2597  * 0 for CPU or GPU id
2598  */
2599 static int32_t
2600 svm_range_best_restore_location(struct svm_range *prange,
2601                                 struct kfd_node *node,
2602                                 int32_t *gpuidx)
2603 {
2604         struct kfd_node *bo_node, *preferred_node;
2605         struct kfd_process *p;
2606         uint32_t gpuid;
2607         int r;
2608
2609         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
2610
2611         r = kfd_process_gpuid_from_node(p, node, &gpuid, gpuidx);
2612         if (r < 0) {
2613                 pr_debug("failed to get gpuid from kgd\n");
2614                 return -1;
2615         }
2616
2617         if (node->adev->gmc.is_app_apu)
2618                 return 0;
2619
2620         if (prange->preferred_loc == gpuid ||
2621             prange->preferred_loc == KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM) {
2622                 return prange->preferred_loc;
2623         } else if (prange->preferred_loc != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED) {
2624                 preferred_node = svm_range_get_node_by_id(prange, prange->preferred_loc);
2625                 if (preferred_node && svm_nodes_in_same_hive(node, preferred_node))
2626                         return prange->preferred_loc;
2627                 /* fall through */
2628         }
2629
2630         if (test_bit(*gpuidx, prange->bitmap_access))
2631                 return gpuid;
2632
2633         if (test_bit(*gpuidx, prange->bitmap_aip)) {
2634                 if (!prange->actual_loc)
2635                         return 0;
2636
2637                 bo_node = svm_range_get_node_by_id(prange, prange->actual_loc);
2638                 if (bo_node && svm_nodes_in_same_hive(node, bo_node))
2639                         return prange->actual_loc;
2640                 else
2641                         return 0;
2642         }
2643
2644         return -1;
2645 }
2646
2647 static int
2648 svm_range_get_range_boundaries(struct kfd_process *p, int64_t addr,
2649                                unsigned long *start, unsigned long *last,
2650                                bool *is_heap_stack)
2651 {
2652         struct vm_area_struct *vma;
2653         struct interval_tree_node *node;
2654         unsigned long start_limit, end_limit;
2655
2656         vma = vma_lookup(p->mm, addr << PAGE_SHIFT);
2657         if (!vma) {
2658                 pr_debug("VMA does not exist in address [0x%llx]\n", addr);
2659                 return -EFAULT;
2660         }
2661
2662         *is_heap_stack = vma_is_initial_heap(vma) || vma_is_initial_stack(vma);
2663
2664         start_limit = max(vma->vm_start >> PAGE_SHIFT,
2665                       (unsigned long)ALIGN_DOWN(addr, 2UL << 8));
2666         end_limit = min(vma->vm_end >> PAGE_SHIFT,
2667                     (unsigned long)ALIGN(addr + 1, 2UL << 8));
2668         /* First range that starts after the fault address */
2669         node = interval_tree_iter_first(&p->svms.objects, addr + 1, ULONG_MAX);
2670         if (node) {
2671                 end_limit = min(end_limit, node->start);
2672                 /* Last range that ends before the fault address */
2673                 node = container_of(rb_prev(&node->rb),
2674                                     struct interval_tree_node, rb);
2675         } else {
2676                 /* Last range must end before addr because
2677                  * there was no range after addr
2678                  */
2679                 node = container_of(rb_last(&p->svms.objects.rb_root),
2680                                     struct interval_tree_node, rb);
2681         }
2682         if (node) {
2683                 if (node->last >= addr) {
2684                         WARN(1, "Overlap with prev node and page fault addr\n");
2685                         return -EFAULT;
2686                 }
2687                 start_limit = max(start_limit, node->last + 1);
2688         }
2689
2690         *start = start_limit;
2691         *last = end_limit - 1;
2692
2693         pr_debug("vma [0x%lx 0x%lx] range [0x%lx 0x%lx] is_heap_stack %d\n",
2694                  vma->vm_start >> PAGE_SHIFT, vma->vm_end >> PAGE_SHIFT,
2695                  *start, *last, *is_heap_stack);
2696
2697         return 0;
2698 }
2699
2700 static int
2701 svm_range_check_vm_userptr(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t last,
2702                            uint64_t *bo_s, uint64_t *bo_l)
2703 {
2704         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
2705         struct interval_tree_node *node;
2706         struct amdgpu_bo *bo = NULL;
2707         unsigned long userptr;
2708         uint32_t i;
2709         int r;
2710
2711         for (i = 0; i < p->n_pdds; i++) {
2712                 struct amdgpu_vm *vm;
2713
2714                 if (!p->pdds[i]->drm_priv)
2715                         continue;
2716
2717                 vm = drm_priv_to_vm(p->pdds[i]->drm_priv);
2718                 r = amdgpu_bo_reserve(vm->root.bo, false);
2719                 if (r)
2720                         return r;
2721
2722                 /* Check userptr by searching entire vm->va interval tree */
2723                 node = interval_tree_iter_first(&vm->va, 0, ~0ULL);
2724                 while (node) {
2725                         mapping = container_of((struct rb_node *)node,
2726                                                struct amdgpu_bo_va_mapping, rb);
2727                         bo = mapping->bo_va->base.bo;
2728
2729                         if (!amdgpu_ttm_tt_affect_userptr(bo->tbo.ttm,
2730                                                          start << PAGE_SHIFT,
2731                                                          last << PAGE_SHIFT,
2732                                                          &userptr)) {
2733                                 node = interval_tree_iter_next(node, 0, ~0ULL);
2734                                 continue;
2735                         }
2736
2737                         pr_debug("[0x%llx 0x%llx] already userptr mapped\n",
2738                                  start, last);
2739                         if (bo_s && bo_l) {
2740                                 *bo_s = userptr >> PAGE_SHIFT;
2741                                 *bo_l = *bo_s + bo->tbo.ttm->num_pages - 1;
2742                         }
2743                         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
2744                         return -EADDRINUSE;
2745                 }
2746                 amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
2747         }
2748         return 0;
2749 }
2750
2751 static struct
2752 svm_range *svm_range_create_unregistered_range(struct kfd_node *node,
2753                                                 struct kfd_process *p,
2754                                                 struct mm_struct *mm,
2755                                                 int64_t addr)
2756 {
2757         struct svm_range *prange = NULL;
2758         unsigned long start, last;
2759         uint32_t gpuid, gpuidx;
2760         bool is_heap_stack;
2761         uint64_t bo_s = 0;
2762         uint64_t bo_l = 0;
2763         int r;
2764
2765         if (svm_range_get_range_boundaries(p, addr, &start, &last,
2766                                            &is_heap_stack))
2767                 return NULL;
2768
2769         r = svm_range_check_vm(p, start, last, &bo_s, &bo_l);
2770         if (r != -EADDRINUSE)
2771                 r = svm_range_check_vm_userptr(p, start, last, &bo_s, &bo_l);
2772
2773         if (r == -EADDRINUSE) {
2774                 if (addr >= bo_s && addr <= bo_l)
2775                         return NULL;
2776
2777                 /* Create one page svm range if 2MB range overlapping */
2778                 start = addr;
2779                 last = addr;
2780         }
2781
2782         prange = svm_range_new(&p->svms, start, last, true);
2783         if (!prange) {
2784                 pr_debug("Failed to create prange in address [0x%llx]\n", addr);
2785                 return NULL;
2786         }
2787         if (kfd_process_gpuid_from_node(p, node, &gpuid, &gpuidx)) {
2788                 pr_debug("failed to get gpuid from kgd\n");
2789                 svm_range_free(prange, true);
2790                 return NULL;
2791         }
2792
2793         if (is_heap_stack)
2794                 prange->preferred_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_SYSMEM;
2795
2796         svm_range_add_to_svms(prange);
2797         svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
2798
2799         return prange;
2800 }
2801
2802 /* svm_range_skip_recover - decide if prange can be recovered
2803  * @prange: svm range structure
2804  *
2805  * GPU vm retry fault handle skip recover the range for cases:
2806  * 1. prange is on deferred list to be removed after unmap, it is stale fault,
2807  *    deferred list work will drain the stale fault before free the prange.
2808  * 2. prange is on deferred list to add interval notifier after split, or
2809  * 3. prange is child range, it is split from parent prange, recover later
2810  *    after interval notifier is added.
2811  *
2812  * Return: true to skip recover, false to recover
2813  */
2814 static bool svm_range_skip_recover(struct svm_range *prange)
2815 {
2816         struct svm_range_list *svms = prange->svms;
2817
2818         spin_lock(&svms->deferred_list_lock);
2819         if (list_empty(&prange->deferred_list) &&
2820             list_empty(&prange->child_list)) {
2821                 spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2822                 return false;
2823         }
2824         spin_unlock(&svms->deferred_list_lock);
2825
2826         if (prange->work_item.op == SVM_OP_UNMAP_RANGE) {
2827                 pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] unmapped\n",
2828                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2829                 return true;
2830         }
2831         if (prange->work_item.op == SVM_OP_ADD_RANGE_AND_MAP ||
2832             prange->work_item.op == SVM_OP_ADD_RANGE) {
2833                 pr_debug("svms 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx] not added yet\n",
2834                          svms, prange, prange->start, prange->last);
2835                 return true;
2836         }
2837         return false;
2838 }
2839
2840 static void
2841 svm_range_count_fault(struct kfd_node *node, struct kfd_process *p,
2842                       int32_t gpuidx)
2843 {
2844         struct kfd_process_device *pdd;
2845
2846         /* fault is on different page of same range
2847          * or fault is skipped to recover later
2848          * or fault is on invalid virtual address
2849          */
2850         if (gpuidx == MAX_GPU_INSTANCE) {
2851                 uint32_t gpuid;
2852                 int r;
2853
2854                 r = kfd_process_gpuid_from_node(p, node, &gpuid, &gpuidx);
2855                 if (r < 0)
2856                         return;
2857         }
2858
2859         /* fault is recovered
2860          * or fault cannot recover because GPU no access on the range
2861          */
2862         pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
2863         if (pdd)
2864                 WRITE_ONCE(pdd->faults, pdd->faults + 1);
2865 }
2866
2867 static bool
2868 svm_fault_allowed(struct vm_area_struct *vma, bool write_fault)
2869 {
2870         unsigned long requested = VM_READ;
2871
2872         if (write_fault)
2873                 requested |= VM_WRITE;
2874
2875         pr_debug("requested 0x%lx, vma permission flags 0x%lx\n", requested,
2876                 vma->vm_flags);
2877         return (vma->vm_flags & requested) == requested;
2878 }
2879
2880 int
2881 svm_range_restore_pages(struct amdgpu_device *adev, unsigned int pasid,
2882                         uint32_t vmid, uint32_t node_id,
2883                         uint64_t addr, bool write_fault)
2884 {
2885         struct mm_struct *mm = NULL;
2886         struct svm_range_list *svms;
2887         struct svm_range *prange;
2888         struct kfd_process *p;
2889         ktime_t timestamp = ktime_get_boottime();
2890         struct kfd_node *node;
2891         int32_t best_loc;
2892         int32_t gpuidx = MAX_GPU_INSTANCE;
2893         bool write_locked = false;
2894         struct vm_area_struct *vma;
2895         bool migration = false;
2896         int r = 0;
2897
2898         if (!KFD_IS_SVM_API_SUPPORTED(adev)) {
2899                 pr_debug("device does not support SVM\n");
2900                 return -EFAULT;
2901         }
2902
2903         p = kfd_lookup_process_by_pasid(pasid);
2904         if (!p) {
2905                 pr_debug("kfd process not founded pasid 0x%x\n", pasid);
2906                 return 0;
2907         }
2908         svms = &p->svms;
2909
2910         pr_debug("restoring svms 0x%p fault address 0x%llx\n", svms, addr);
2911
2912         if (atomic_read(&svms->drain_pagefaults)) {
2913                 pr_debug("draining retry fault, drop fault 0x%llx\n", addr);
2914                 r = 0;
2915                 goto out;
2916         }
2917
2918         if (!p->xnack_enabled) {
2919                 pr_debug("XNACK not enabled for pasid 0x%x\n", pasid);
2920                 r = -EFAULT;
2921                 goto out;
2922         }
2923
2924         /* p->lead_thread is available as kfd_process_wq_release flush the work
2925          * before releasing task ref.
2926          */
2927         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
2928         if (!mm) {
2929                 pr_debug("svms 0x%p failed to get mm\n", svms);
2930                 r = 0;
2931                 goto out;
2932         }
2933
2934         node = kfd_node_by_irq_ids(adev, node_id, vmid);
2935         if (!node) {
2936                 pr_debug("kfd node does not exist node_id: %d, vmid: %d\n", node_id,
2937                          vmid);
2938                 r = -EFAULT;
2939                 goto out;
2940         }
2941         mmap_read_lock(mm);
2942 retry_write_locked:
2943         mutex_lock(&svms->lock);
2944         prange = svm_range_from_addr(svms, addr, NULL);
2945         if (!prange) {
2946                 pr_debug("failed to find prange svms 0x%p address [0x%llx]\n",
2947                          svms, addr);
2948                 if (!write_locked) {
2949                         /* Need the write lock to create new range with MMU notifier.
2950                          * Also flush pending deferred work to make sure the interval
2951                          * tree is up to date before we add a new range
2952                          */
2953                         mutex_unlock(&svms->lock);
2954                         mmap_read_unlock(mm);
2955                         mmap_write_lock(mm);
2956                         write_locked = true;
2957                         goto retry_write_locked;
2958                 }
2959                 prange = svm_range_create_unregistered_range(node, p, mm, addr);
2960                 if (!prange) {
2961                         pr_debug("failed to create unregistered range svms 0x%p address [0x%llx]\n",
2962                                  svms, addr);
2963                         mmap_write_downgrade(mm);
2964                         r = -EFAULT;
2965                         goto out_unlock_svms;
2966                 }
2967         }
2968         if (write_locked)
2969                 mmap_write_downgrade(mm);
2970
2971         mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
2972
2973         if (svm_range_skip_recover(prange)) {
2974                 amdgpu_gmc_filter_faults_remove(node->adev, addr, pasid);
2975                 r = 0;
2976                 goto out_unlock_range;
2977         }
2978
2979         /* skip duplicate vm fault on different pages of same range */
2980         if (ktime_before(timestamp, ktime_add_ns(prange->validate_timestamp,
2981                                 AMDGPU_SVM_RANGE_RETRY_FAULT_PENDING))) {
2982                 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx %lx] already restored\n",
2983                          svms, prange->start, prange->last);
2984                 r = 0;
2985                 goto out_unlock_range;
2986         }
2987
2988         /* __do_munmap removed VMA, return success as we are handling stale
2989          * retry fault.
2990          */
2991         vma = vma_lookup(mm, addr << PAGE_SHIFT);
2992         if (!vma) {
2993                 pr_debug("address 0x%llx VMA is removed\n", addr);
2994                 r = 0;
2995                 goto out_unlock_range;
2996         }
2997
2998         if (!svm_fault_allowed(vma, write_fault)) {
2999                 pr_debug("fault addr 0x%llx no %s permission\n", addr,
3000                         write_fault ? "write" : "read");
3001                 r = -EPERM;
3002                 goto out_unlock_range;
3003         }
3004
3005         best_loc = svm_range_best_restore_location(prange, node, &gpuidx);
3006         if (best_loc == -1) {
3007                 pr_debug("svms %p failed get best restore loc [0x%lx 0x%lx]\n",
3008                          svms, prange->start, prange->last);
3009                 r = -EACCES;
3010                 goto out_unlock_range;
3011         }
3012
3013         pr_debug("svms %p [0x%lx 0x%lx] best restore 0x%x, actual loc 0x%x\n",
3014                  svms, prange->start, prange->last, best_loc,
3015                  prange->actual_loc);
3016
3017         kfd_smi_event_page_fault_start(node, p->lead_thread->pid, addr,
3018                                        write_fault, timestamp);
3019
3020         if (prange->actual_loc != best_loc) {
3021                 migration = true;
3022                 if (best_loc) {
3023                         r = svm_migrate_to_vram(prange, best_loc, mm,
3024                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_PAGEFAULT_GPU);
3025                         if (r) {
3026                                 pr_debug("svm_migrate_to_vram failed (%d) at %llx, falling back to system memory\n",
3027                                          r, addr);
3028                                 /* Fallback to system memory if migration to
3029                                  * VRAM failed
3030                                  */
3031                                 if (prange->actual_loc)
3032                                         r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
3033                                            KFD_MIGRATE_TRIGGER_PAGEFAULT_GPU,
3034                                            NULL);
3035                                 else
3036                                         r = 0;
3037                         }
3038                 } else {
3039                         r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
3040                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_PAGEFAULT_GPU,
3041                                         NULL);
3042                 }
3043                 if (r) {
3044                         pr_debug("failed %d to migrate svms %p [0x%lx 0x%lx]\n",
3045                                  r, svms, prange->start, prange->last);
3046                         goto out_unlock_range;
3047                 }
3048         }
3049
3050         r = svm_range_validate_and_map(mm, prange, gpuidx, false, false, false);
3051         if (r)
3052                 pr_debug("failed %d to map svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] to gpus\n",
3053                          r, svms, prange->start, prange->last);
3054
3055         kfd_smi_event_page_fault_end(node, p->lead_thread->pid, addr,
3056                                      migration);
3057
3058 out_unlock_range:
3059         mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3060 out_unlock_svms:
3061         mutex_unlock(&svms->lock);
3062         mmap_read_unlock(mm);
3063
3064         svm_range_count_fault(node, p, gpuidx);
3065
3066         mmput(mm);
3067 out:
3068         kfd_unref_process(p);
3069
3070         if (r == -EAGAIN) {
3071                 pr_debug("recover vm fault later\n");
3072                 amdgpu_gmc_filter_faults_remove(node->adev, addr, pasid);
3073                 r = 0;
3074         }
3075         return r;
3076 }
3077
3078 int
3079 svm_range_switch_xnack_reserve_mem(struct kfd_process *p, bool xnack_enabled)
3080 {
3081         struct svm_range *prange, *pchild;
3082         uint64_t reserved_size = 0;
3083         uint64_t size;
3084         int r = 0;
3085
3086         pr_debug("switching xnack from %d to %d\n", p->xnack_enabled, xnack_enabled);
3087
3088         mutex_lock(&p->svms.lock);
3089
3090         list_for_each_entry(prange, &p->svms.list, list) {
3091                 svm_range_lock(prange);
3092                 list_for_each_entry(pchild, &prange->child_list, child_list) {
3093                         size = (pchild->last - pchild->start + 1) << PAGE_SHIFT;
3094                         if (xnack_enabled) {
3095                                 amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, size,
3096                                         KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR, 0);
3097                         } else {
3098                                 r = amdgpu_amdkfd_reserve_mem_limit(NULL, size,
3099                                         KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR, 0);
3100                                 if (r)
3101                                         goto out_unlock;
3102                                 reserved_size += size;
3103                         }
3104                 }
3105
3106                 size = (prange->last - prange->start + 1) << PAGE_SHIFT;
3107                 if (xnack_enabled) {
3108                         amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, size,
3109                                         KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR, 0);
3110                 } else {
3111                         r = amdgpu_amdkfd_reserve_mem_limit(NULL, size,
3112                                         KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR, 0);
3113                         if (r)
3114                                 goto out_unlock;
3115                         reserved_size += size;
3116                 }
3117 out_unlock:
3118                 svm_range_unlock(prange);
3119                 if (r)
3120                         break;
3121         }
3122
3123         if (r)
3124                 amdgpu_amdkfd_unreserve_mem_limit(NULL, reserved_size,
3125                                         KFD_IOC_ALLOC_MEM_FLAGS_USERPTR, 0);
3126         else
3127                 /* Change xnack mode must be inside svms lock, to avoid race with
3128                  * svm_range_deferred_list_work unreserve memory in parallel.
3129                  */
3130                 p->xnack_enabled = xnack_enabled;
3131
3132         mutex_unlock(&p->svms.lock);
3133         return r;
3134 }
3135
3136 void svm_range_list_fini(struct kfd_process *p)
3137 {
3138         struct svm_range *prange;
3139         struct svm_range *next;
3140
3141         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p\n", p->pasid, &p->svms);
3142
3143         cancel_delayed_work_sync(&p->svms.restore_work);
3144
3145         /* Ensure list work is finished before process is destroyed */
3146         flush_work(&p->svms.deferred_list_work);
3147
3148         /*
3149          * Ensure no retry fault comes in afterwards, as page fault handler will
3150          * not find kfd process and take mm lock to recover fault.
3151          */
3152         atomic_inc(&p->svms.drain_pagefaults);
3153         svm_range_drain_retry_fault(&p->svms);
3154
3155         list_for_each_entry_safe(prange, next, &p->svms.list, list) {
3156                 svm_range_unlink(prange);
3157                 svm_range_remove_notifier(prange);
3158                 svm_range_free(prange, true);
3159         }
3160
3161         mutex_destroy(&p->svms.lock);
3162
3163         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p done\n", p->pasid, &p->svms);
3164 }
3165
3166 int svm_range_list_init(struct kfd_process *p)
3167 {
3168         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
3169         int i;
3170
3171         svms->objects = RB_ROOT_CACHED;
3172         mutex_init(&svms->lock);
3173         INIT_LIST_HEAD(&svms->list);
3174         atomic_set(&svms->evicted_ranges, 0);
3175         atomic_set(&svms->drain_pagefaults, 0);
3176         INIT_DELAYED_WORK(&svms->restore_work, svm_range_restore_work);
3177         INIT_WORK(&svms->deferred_list_work, svm_range_deferred_list_work);
3178         INIT_LIST_HEAD(&svms->deferred_range_list);
3179         INIT_LIST_HEAD(&svms->criu_svm_metadata_list);
3180         spin_lock_init(&svms->deferred_list_lock);
3181
3182         for (i = 0; i < p->n_pdds; i++)
3183                 if (KFD_IS_SVM_API_SUPPORTED(p->pdds[i]->dev->adev))
3184                         bitmap_set(svms->bitmap_supported, i, 1);
3185
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 /**
3190  * svm_range_check_vm - check if virtual address range mapped already
3191  * @p: current kfd_process
3192  * @start: range start address, in pages
3193  * @last: range last address, in pages
3194  * @bo_s: mapping start address in pages if address range already mapped
3195  * @bo_l: mapping last address in pages if address range already mapped
3196  *
3197  * The purpose is to avoid virtual address ranges already allocated by
3198  * kfd_ioctl_alloc_memory_of_gpu ioctl.
3199  * It looks for each pdd in the kfd_process.
3200  *
3201  * Context: Process context
3202  *
3203  * Return 0 - OK, if the range is not mapped.
3204  * Otherwise error code:
3205  * -EADDRINUSE - if address is mapped already by kfd_ioctl_alloc_memory_of_gpu
3206  * -ERESTARTSYS - A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
3207  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
3208  */
3209 static int
3210 svm_range_check_vm(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t last,
3211                    uint64_t *bo_s, uint64_t *bo_l)
3212 {
3213         struct amdgpu_bo_va_mapping *mapping;
3214         struct interval_tree_node *node;
3215         uint32_t i;
3216         int r;
3217
3218         for (i = 0; i < p->n_pdds; i++) {
3219                 struct amdgpu_vm *vm;
3220
3221                 if (!p->pdds[i]->drm_priv)
3222                         continue;
3223
3224                 vm = drm_priv_to_vm(p->pdds[i]->drm_priv);
3225                 r = amdgpu_bo_reserve(vm->root.bo, false);
3226                 if (r)
3227                         return r;
3228
3229                 node = interval_tree_iter_first(&vm->va, start, last);
3230                 if (node) {
3231                         pr_debug("range [0x%llx 0x%llx] already TTM mapped\n",
3232                                  start, last);
3233                         mapping = container_of((struct rb_node *)node,
3234                                                struct amdgpu_bo_va_mapping, rb);
3235                         if (bo_s && bo_l) {
3236                                 *bo_s = mapping->start;
3237                                 *bo_l = mapping->last;
3238                         }
3239                         amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
3240                         return -EADDRINUSE;
3241                 }
3242                 amdgpu_bo_unreserve(vm->root.bo);
3243         }
3244
3245         return 0;
3246 }
3247
3248 /**
3249  * svm_range_is_valid - check if virtual address range is valid
3250  * @p: current kfd_process
3251  * @start: range start address, in pages
3252  * @size: range size, in pages
3253  *
3254  * Valid virtual address range means it belongs to one or more VMAs
3255  *
3256  * Context: Process context
3257  *
3258  * Return:
3259  *  0 - OK, otherwise error code
3260  */
3261 static int
3262 svm_range_is_valid(struct kfd_process *p, uint64_t start, uint64_t size)
3263 {
3264         const unsigned long device_vma = VM_IO | VM_PFNMAP | VM_MIXEDMAP;
3265         struct vm_area_struct *vma;
3266         unsigned long end;
3267         unsigned long start_unchg = start;
3268
3269         start <<= PAGE_SHIFT;
3270         end = start + (size << PAGE_SHIFT);
3271         do {
3272                 vma = vma_lookup(p->mm, start);
3273                 if (!vma || (vma->vm_flags & device_vma))
3274                         return -EFAULT;
3275                 start = min(end, vma->vm_end);
3276         } while (start < end);
3277
3278         return svm_range_check_vm(p, start_unchg, (end - 1) >> PAGE_SHIFT, NULL,
3279                                   NULL);
3280 }
3281
3282 /**
3283  * svm_range_best_prefetch_location - decide the best prefetch location
3284  * @prange: svm range structure
3285  *
3286  * For xnack off:
3287  * If range map to single GPU, the best prefetch location is prefetch_loc, which
3288  * can be CPU or GPU.
3289  *
3290  * If range is ACCESS or ACCESS_IN_PLACE by mGPUs, only if mGPU connection on
3291  * XGMI same hive, the best prefetch location is prefetch_loc GPU, othervise
3292  * the best prefetch location is always CPU, because GPU can not have coherent
3293  * mapping VRAM of other GPUs even with large-BAR PCIe connection.
3294  *
3295  * For xnack on:
3296  * If range is not ACCESS_IN_PLACE by mGPUs, the best prefetch location is
3297  * prefetch_loc, other GPU access will generate vm fault and trigger migration.
3298  *
3299  * If range is ACCESS_IN_PLACE by mGPUs, only if mGPU connection on XGMI same
3300  * hive, the best prefetch location is prefetch_loc GPU, otherwise the best
3301  * prefetch location is always CPU.
3302  *
3303  * Context: Process context
3304  *
3305  * Return:
3306  * 0 for CPU or GPU id
3307  */
3308 static uint32_t
3309 svm_range_best_prefetch_location(struct svm_range *prange)
3310 {
3311         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_GPU_INSTANCE);
3312         uint32_t best_loc = prange->prefetch_loc;
3313         struct kfd_process_device *pdd;
3314         struct kfd_node *bo_node;
3315         struct kfd_process *p;
3316         uint32_t gpuidx;
3317
3318         p = container_of(prange->svms, struct kfd_process, svms);
3319
3320         if (!best_loc || best_loc == KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED)
3321                 goto out;
3322
3323         bo_node = svm_range_get_node_by_id(prange, best_loc);
3324         if (!bo_node) {
3325                 WARN_ONCE(1, "failed to get valid kfd node at id%x\n", best_loc);
3326                 best_loc = 0;
3327                 goto out;
3328         }
3329
3330         if (bo_node->adev->gmc.is_app_apu) {
3331                 best_loc = 0;
3332                 goto out;
3333         }
3334
3335         if (p->xnack_enabled)
3336                 bitmap_copy(bitmap, prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3337         else
3338                 bitmap_or(bitmap, prange->bitmap_access, prange->bitmap_aip,
3339                           MAX_GPU_INSTANCE);
3340
3341         for_each_set_bit(gpuidx, bitmap, MAX_GPU_INSTANCE) {
3342                 pdd = kfd_process_device_from_gpuidx(p, gpuidx);
3343                 if (!pdd) {
3344                         pr_debug("failed to get device by idx 0x%x\n", gpuidx);
3345                         continue;
3346                 }
3347
3348                 if (pdd->dev->adev == bo_node->adev)
3349                         continue;
3350
3351                 if (!svm_nodes_in_same_hive(pdd->dev, bo_node)) {
3352                         best_loc = 0;
3353                         break;
3354                 }
3355         }
3356
3357 out:
3358         pr_debug("xnack %d svms 0x%p [0x%lx 0x%lx] best loc 0x%x\n",
3359                  p->xnack_enabled, &p->svms, prange->start, prange->last,
3360                  best_loc);
3361
3362         return best_loc;
3363 }
3364
3365 /* svm_range_trigger_migration - start page migration if prefetch loc changed
3366  * @mm: current process mm_struct
3367  * @prange: svm range structure
3368  * @migrated: output, true if migration is triggered
3369  *
3370  * If range perfetch_loc is GPU, actual loc is cpu 0, then migrate the range
3371  * from ram to vram.
3372  * If range prefetch_loc is cpu 0, actual loc is GPU, then migrate the range
3373  * from vram to ram.
3374  *
3375  * If GPU vm fault retry is not enabled, migration interact with MMU notifier
3376  * and restore work:
3377  * 1. migrate_vma_setup invalidate pages, MMU notifier callback svm_range_evict
3378  *    stops all queues, schedule restore work
3379  * 2. svm_range_restore_work wait for migration is done by
3380  *    a. svm_range_validate_vram takes prange->migrate_mutex
3381  *    b. svm_range_validate_ram HMM get pages wait for CPU fault handle returns
3382  * 3. restore work update mappings of GPU, resume all queues.
3383  *
3384  * Context: Process context
3385  *
3386  * Return:
3387  * 0 - OK, otherwise - error code of migration
3388  */
3389 static int
3390 svm_range_trigger_migration(struct mm_struct *mm, struct svm_range *prange,
3391                             bool *migrated)
3392 {
3393         uint32_t best_loc;
3394         int r = 0;
3395
3396         *migrated = false;
3397         best_loc = svm_range_best_prefetch_location(prange);
3398
3399         if (best_loc == KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED ||
3400             best_loc == prange->actual_loc)
3401                 return 0;
3402
3403         if (!best_loc) {
3404                 r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
3405                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_PREFETCH, NULL);
3406                 *migrated = !r;
3407                 return r;
3408         }
3409
3410         r = svm_migrate_to_vram(prange, best_loc, mm, KFD_MIGRATE_TRIGGER_PREFETCH);
3411         *migrated = !r;
3412
3413         return r;
3414 }
3415
3416 int svm_range_schedule_evict_svm_bo(struct amdgpu_amdkfd_fence *fence)
3417 {
3418         if (!fence)
3419                 return -EINVAL;
3420
3421         if (dma_fence_is_signaled(&fence->base))
3422                 return 0;
3423
3424         if (fence->svm_bo) {
3425                 WRITE_ONCE(fence->svm_bo->evicting, 1);
3426                 schedule_work(&fence->svm_bo->eviction_work);
3427         }
3428
3429         return 0;
3430 }
3431
3432 static void svm_range_evict_svm_bo_worker(struct work_struct *work)
3433 {
3434         struct svm_range_bo *svm_bo;
3435         struct mm_struct *mm;
3436         int r = 0;
3437
3438         svm_bo = container_of(work, struct svm_range_bo, eviction_work);
3439         if (!svm_bo_ref_unless_zero(svm_bo))
3440                 return; /* svm_bo was freed while eviction was pending */
3441
3442         if (mmget_not_zero(svm_bo->eviction_fence->mm)) {
3443                 mm = svm_bo->eviction_fence->mm;
3444         } else {
3445                 svm_range_bo_unref(svm_bo);
3446                 return;
3447         }
3448
3449         mmap_read_lock(mm);
3450         spin_lock(&svm_bo->list_lock);
3451         while (!list_empty(&svm_bo->range_list) && !r) {
3452                 struct svm_range *prange =
3453                                 list_first_entry(&svm_bo->range_list,
3454                                                 struct svm_range, svm_bo_list);
3455                 int retries = 3;
3456
3457                 list_del_init(&prange->svm_bo_list);
3458                 spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
3459
3460                 pr_debug("svms 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n", prange->svms,
3461                          prange->start, prange->last);
3462
3463                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
3464                 do {
3465                         r = svm_migrate_vram_to_ram(prange, mm,
3466                                         KFD_MIGRATE_TRIGGER_TTM_EVICTION, NULL);
3467                 } while (!r && prange->actual_loc && --retries);
3468
3469                 if (!r && prange->actual_loc)
3470                         pr_info_once("Migration failed during eviction");
3471
3472                 if (!prange->actual_loc) {
3473                         mutex_lock(&prange->lock);
3474                         prange->svm_bo = NULL;
3475                         mutex_unlock(&prange->lock);
3476                 }
3477                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3478
3479                 spin_lock(&svm_bo->list_lock);
3480         }
3481         spin_unlock(&svm_bo->list_lock);
3482         mmap_read_unlock(mm);
3483         mmput(mm);
3484
3485         dma_fence_signal(&svm_bo->eviction_fence->base);
3486
3487         /* This is the last reference to svm_bo, after svm_range_vram_node_free
3488          * has been called in svm_migrate_vram_to_ram
3489          */
3490         WARN_ONCE(!r && kref_read(&svm_bo->kref) != 1, "This was not the last reference\n");
3491         svm_range_bo_unref(svm_bo);
3492 }
3493
3494 static int
3495 svm_range_set_attr(struct kfd_process *p, struct mm_struct *mm,
3496                    uint64_t start, uint64_t size, uint32_t nattr,
3497                    struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
3498 {
3499         struct amdkfd_process_info *process_info = p->kgd_process_info;
3500         struct list_head update_list;
3501         struct list_head insert_list;
3502         struct list_head remove_list;
3503         struct svm_range_list *svms;
3504         struct svm_range *prange;
3505         struct svm_range *next;
3506         bool update_mapping = false;
3507         bool flush_tlb;
3508         int r = 0;
3509
3510         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] pages 0x%llx\n",
3511                  p->pasid, &p->svms, start, start + size - 1, size);
3512
3513         r = svm_range_check_attr(p, nattr, attrs);
3514         if (r)
3515                 return r;
3516
3517         svms = &p->svms;
3518
3519         mutex_lock(&process_info->lock);
3520
3521         svm_range_list_lock_and_flush_work(svms, mm);
3522
3523         r = svm_range_is_valid(p, start, size);
3524         if (r) {
3525                 pr_debug("invalid range r=%d\n", r);
3526                 mmap_write_unlock(mm);
3527                 goto out;
3528         }
3529
3530         mutex_lock(&svms->lock);
3531
3532         /* Add new range and split existing ranges as needed */
3533         r = svm_range_add(p, start, size, nattr, attrs, &update_list,
3534                           &insert_list, &remove_list);
3535         if (r) {
3536                 mutex_unlock(&svms->lock);
3537                 mmap_write_unlock(mm);
3538                 goto out;
3539         }
3540         /* Apply changes as a transaction */
3541         list_for_each_entry_safe(prange, next, &insert_list, list) {
3542                 svm_range_add_to_svms(prange);
3543                 svm_range_add_notifier_locked(mm, prange);
3544         }
3545         list_for_each_entry(prange, &update_list, update_list) {
3546                 svm_range_apply_attrs(p, prange, nattr, attrs, &update_mapping);
3547                 /* TODO: unmap ranges from GPU that lost access */
3548         }
3549         list_for_each_entry_safe(prange, next, &remove_list, update_list) {
3550                 pr_debug("unlink old 0x%p prange 0x%p [0x%lx 0x%lx]\n",
3551                          prange->svms, prange, prange->start,
3552                          prange->last);
3553                 svm_range_unlink(prange);
3554                 svm_range_remove_notifier(prange);
3555                 svm_range_free(prange, false);
3556         }
3557
3558         mmap_write_downgrade(mm);
3559         /* Trigger migrations and revalidate and map to GPUs as needed. If
3560          * this fails we may be left with partially completed actions. There
3561          * is no clean way of rolling back to the previous state in such a
3562          * case because the rollback wouldn't be guaranteed to work either.
3563          */
3564         list_for_each_entry(prange, &update_list, update_list) {
3565                 bool migrated;
3566
3567                 mutex_lock(&prange->migrate_mutex);
3568
3569                 r = svm_range_trigger_migration(mm, prange, &migrated);
3570                 if (r)
3571                         goto out_unlock_range;
3572
3573                 if (migrated && (!p->xnack_enabled ||
3574                     (prange->flags & KFD_IOCTL_SVM_FLAG_GPU_ALWAYS_MAPPED)) &&
3575                     prange->mapped_to_gpu) {
3576                         pr_debug("restore_work will update mappings of GPUs\n");
3577                         mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3578                         continue;
3579                 }
3580
3581                 if (!migrated && !update_mapping) {
3582                         mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3583                         continue;
3584                 }
3585
3586                 flush_tlb = !migrated && update_mapping && prange->mapped_to_gpu;
3587
3588                 r = svm_range_validate_and_map(mm, prange, MAX_GPU_INSTANCE,
3589                                                true, true, flush_tlb);
3590                 if (r)
3591                         pr_debug("failed %d to map svm range\n", r);
3592
3593 out_unlock_range:
3594                 mutex_unlock(&prange->migrate_mutex);
3595                 if (r)
3596                         break;
3597         }
3598
3599         dynamic_svm_range_dump(svms);
3600
3601         mutex_unlock(&svms->lock);
3602         mmap_read_unlock(mm);
3603 out:
3604         mutex_unlock(&process_info->lock);
3605
3606         pr_debug("pasid 0x%x svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] done, r=%d\n", p->pasid,
3607                  &p->svms, start, start + size - 1, r);
3608
3609         return r;
3610 }
3611
3612 static int
3613 svm_range_get_attr(struct kfd_process *p, struct mm_struct *mm,
3614                    uint64_t start, uint64_t size, uint32_t nattr,
3615                    struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
3616 {
3617         DECLARE_BITMAP(bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
3618         DECLARE_BITMAP(bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3619         bool get_preferred_loc = false;
3620         bool get_prefetch_loc = false;
3621         bool get_granularity = false;
3622         bool get_accessible = false;
3623         bool get_flags = false;
3624         uint64_t last = start + size - 1UL;
3625         uint8_t granularity = 0xff;
3626         struct interval_tree_node *node;
3627         struct svm_range_list *svms;
3628         struct svm_range *prange;
3629         uint32_t prefetch_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3630         uint32_t location = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3631         uint32_t flags_and = 0xffffffff;
3632         uint32_t flags_or = 0;
3633         int gpuidx;
3634         uint32_t i;
3635         int r = 0;
3636
3637         pr_debug("svms 0x%p [0x%llx 0x%llx] nattr 0x%x\n", &p->svms, start,
3638                  start + size - 1, nattr);
3639
3640         /* Flush pending deferred work to avoid racing with deferred actions from
3641          * previous memory map changes (e.g. munmap). Concurrent memory map changes
3642          * can still race with get_attr because we don't hold the mmap lock. But that
3643          * would be a race condition in the application anyway, and undefined
3644          * behaviour is acceptable in that case.
3645          */
3646         flush_work(&p->svms.deferred_list_work);
3647
3648         mmap_read_lock(mm);
3649         r = svm_range_is_valid(p, start, size);
3650         mmap_read_unlock(mm);
3651         if (r) {
3652                 pr_debug("invalid range r=%d\n", r);
3653                 return r;
3654         }
3655
3656         for (i = 0; i < nattr; i++) {
3657                 switch (attrs[i].type) {
3658                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
3659                         get_preferred_loc = true;
3660                         break;
3661                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
3662                         get_prefetch_loc = true;
3663                         break;
3664                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
3665                         get_accessible = true;
3666                         break;
3667                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
3668                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
3669                         get_flags = true;
3670                         break;
3671                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
3672                         get_granularity = true;
3673                         break;
3674                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE:
3675                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS:
3676                         fallthrough;
3677                 default:
3678                         pr_debug("get invalid attr type 0x%x\n", attrs[i].type);
3679                         return -EINVAL;
3680                 }
3681         }
3682
3683         svms = &p->svms;
3684
3685         mutex_lock(&svms->lock);
3686
3687         node = interval_tree_iter_first(&svms->objects, start, last);
3688         if (!node) {
3689                 pr_debug("range attrs not found return default values\n");
3690                 svm_range_set_default_attributes(&location, &prefetch_loc,
3691                                                  &granularity, &flags_and);
3692                 flags_or = flags_and;
3693                 if (p->xnack_enabled)
3694                         bitmap_copy(bitmap_access, svms->bitmap_supported,
3695                                     MAX_GPU_INSTANCE);
3696                 else
3697                         bitmap_zero(bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
3698                 bitmap_zero(bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3699                 goto fill_values;
3700         }
3701         bitmap_copy(bitmap_access, svms->bitmap_supported, MAX_GPU_INSTANCE);
3702         bitmap_copy(bitmap_aip, svms->bitmap_supported, MAX_GPU_INSTANCE);
3703
3704         while (node) {
3705                 struct interval_tree_node *next;
3706
3707                 prange = container_of(node, struct svm_range, it_node);
3708                 next = interval_tree_iter_next(node, start, last);
3709
3710                 if (get_preferred_loc) {
3711                         if (prange->preferred_loc ==
3712                                         KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED ||
3713                             (location != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED &&
3714                              location != prange->preferred_loc)) {
3715                                 location = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3716                                 get_preferred_loc = false;
3717                         } else {
3718                                 location = prange->preferred_loc;
3719                         }
3720                 }
3721                 if (get_prefetch_loc) {
3722                         if (prange->prefetch_loc ==
3723                                         KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED ||
3724                             (prefetch_loc != KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED &&
3725                              prefetch_loc != prange->prefetch_loc)) {
3726                                 prefetch_loc = KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED;
3727                                 get_prefetch_loc = false;
3728                         } else {
3729                                 prefetch_loc = prange->prefetch_loc;
3730                         }
3731                 }
3732                 if (get_accessible) {
3733                         bitmap_and(bitmap_access, bitmap_access,
3734                                    prange->bitmap_access, MAX_GPU_INSTANCE);
3735                         bitmap_and(bitmap_aip, bitmap_aip,
3736                                    prange->bitmap_aip, MAX_GPU_INSTANCE);
3737                 }
3738                 if (get_flags) {
3739                         flags_and &= prange->flags;
3740                         flags_or |= prange->flags;
3741                 }
3742
3743                 if (get_granularity && prange->granularity < granularity)
3744                         granularity = prange->granularity;
3745
3746                 node = next;
3747         }
3748 fill_values:
3749         mutex_unlock(&svms->lock);
3750
3751         for (i = 0; i < nattr; i++) {
3752                 switch (attrs[i].type) {
3753                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC:
3754                         attrs[i].value = location;
3755                         break;
3756                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
3757                         attrs[i].value = prefetch_loc;
3758                         break;
3759                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS:
3760                         gpuidx = kfd_process_gpuidx_from_gpuid(p,
3761                                                                attrs[i].value);
3762                         if (gpuidx < 0) {
3763                                 pr_debug("invalid gpuid %x\n", attrs[i].value);
3764                                 return -EINVAL;
3765                         }
3766                         if (test_bit(gpuidx, bitmap_access))
3767                                 attrs[i].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS;
3768                         else if (test_bit(gpuidx, bitmap_aip))
3769                                 attrs[i].type =
3770                                         KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE;
3771                         else
3772                                 attrs[i].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS;
3773                         break;
3774                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
3775                         attrs[i].value = flags_and;
3776                         break;
3777                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS:
3778                         attrs[i].value = ~flags_or;
3779                         break;
3780                 case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY:
3781                         attrs[i].value = (uint32_t)granularity;
3782                         break;
3783                 }
3784         }
3785
3786         return 0;
3787 }
3788
3789 int kfd_criu_resume_svm(struct kfd_process *p)
3790 {
3791         struct kfd_ioctl_svm_attribute *set_attr_new, *set_attr = NULL;
3792         int nattr_common = 4, nattr_accessibility = 1;
3793         struct criu_svm_metadata *criu_svm_md = NULL;
3794         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
3795         struct criu_svm_metadata *next = NULL;
3796         uint32_t set_flags = 0xffffffff;
3797         int i, j, num_attrs, ret = 0;
3798         uint64_t set_attr_size;
3799         struct mm_struct *mm;
3800
3801         if (list_empty(&svms->criu_svm_metadata_list)) {
3802                 pr_debug("No SVM data from CRIU restore stage 2\n");
3803                 return ret;
3804         }
3805
3806         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
3807         if (!mm) {
3808                 pr_err("failed to get mm for the target process\n");
3809                 return -ESRCH;
3810         }
3811
3812         num_attrs = nattr_common + (nattr_accessibility * p->n_pdds);
3813
3814         i = j = 0;
3815         list_for_each_entry(criu_svm_md, &svms->criu_svm_metadata_list, list) {
3816                 pr_debug("criu_svm_md[%d]\n\tstart: 0x%llx size: 0x%llx (npages)\n",
3817                          i, criu_svm_md->data.start_addr, criu_svm_md->data.size);
3818
3819                 for (j = 0; j < num_attrs; j++) {
3820                         pr_debug("\ncriu_svm_md[%d]->attrs[%d].type : 0x%x\ncriu_svm_md[%d]->attrs[%d].value : 0x%x\n",
3821                                  i, j, criu_svm_md->data.attrs[j].type,
3822                                  i, j, criu_svm_md->data.attrs[j].value);
3823                         switch (criu_svm_md->data.attrs[j].type) {
3824                         /* During Checkpoint operation, the query for
3825                          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC attribute might
3826                          * return KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED if they were
3827                          * not used by the range which was checkpointed. Care
3828                          * must be taken to not restore with an invalid value
3829                          * otherwise the gpuidx value will be invalid and
3830                          * set_attr would eventually fail so just replace those
3831                          * with another dummy attribute such as
3832                          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS.
3833                          */
3834                         case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC:
3835                                 if (criu_svm_md->data.attrs[j].value ==
3836                                     KFD_IOCTL_SVM_LOCATION_UNDEFINED) {
3837                                         criu_svm_md->data.attrs[j].type =
3838                                                 KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS;
3839                                         criu_svm_md->data.attrs[j].value = 0;
3840                                 }
3841                                 break;
3842                         case KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS:
3843                                 set_flags = criu_svm_md->data.attrs[j].value;
3844                                 break;
3845                         default:
3846                                 break;
3847                         }
3848                 }
3849
3850                 /* CLR_FLAGS is not available via get_attr during checkpoint but
3851                  * it needs to be inserted before restoring the ranges so
3852                  * allocate extra space for it before calling set_attr
3853                  */
3854                 set_attr_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3855                                                 (num_attrs + 1);
3856                 set_attr_new = krealloc(set_attr, set_attr_size,
3857                                             GFP_KERNEL);
3858                 if (!set_attr_new) {
3859                         ret = -ENOMEM;
3860                         goto exit;
3861                 }
3862                 set_attr = set_attr_new;
3863
3864                 memcpy(set_attr, criu_svm_md->data.attrs, num_attrs *
3865                                         sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute));
3866                 set_attr[num_attrs].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS;
3867                 set_attr[num_attrs].value = ~set_flags;
3868
3869                 ret = svm_range_set_attr(p, mm, criu_svm_md->data.start_addr,
3870                                          criu_svm_md->data.size, num_attrs + 1,
3871                                          set_attr);
3872                 if (ret) {
3873                         pr_err("CRIU: failed to set range attributes\n");
3874                         goto exit;
3875                 }
3876
3877                 i++;
3878         }
3879 exit:
3880         kfree(set_attr);
3881         list_for_each_entry_safe(criu_svm_md, next, &svms->criu_svm_metadata_list, list) {
3882                 pr_debug("freeing criu_svm_md[]\n\tstart: 0x%llx\n",
3883                                                 criu_svm_md->data.start_addr);
3884                 kfree(criu_svm_md);
3885         }
3886
3887         mmput(mm);
3888         return ret;
3889
3890 }
3891
3892 int kfd_criu_restore_svm(struct kfd_process *p,
3893                          uint8_t __user *user_priv_ptr,
3894                          uint64_t *priv_data_offset,
3895                          uint64_t max_priv_data_size)
3896 {
3897         uint64_t svm_priv_data_size, svm_object_md_size, svm_attrs_size;
3898         int nattr_common = 4, nattr_accessibility = 1;
3899         struct criu_svm_metadata *criu_svm_md = NULL;
3900         struct svm_range_list *svms = &p->svms;
3901         uint32_t num_devices;
3902         int ret = 0;
3903
3904         num_devices = p->n_pdds;
3905         /* Handle one SVM range object at a time, also the number of gpus are
3906          * assumed to be same on the restore node, checking must be done while
3907          * evaluating the topology earlier
3908          */
3909
3910         svm_attrs_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3911                 (nattr_common + nattr_accessibility * num_devices);
3912         svm_object_md_size = sizeof(struct criu_svm_metadata) + svm_attrs_size;
3913
3914         svm_priv_data_size = sizeof(struct kfd_criu_svm_range_priv_data) +
3915                                                                 svm_attrs_size;
3916
3917         criu_svm_md = kzalloc(svm_object_md_size, GFP_KERNEL);
3918         if (!criu_svm_md) {
3919                 pr_err("failed to allocate memory to store svm metadata\n");
3920                 return -ENOMEM;
3921         }
3922         if (*priv_data_offset + svm_priv_data_size > max_priv_data_size) {
3923                 ret = -EINVAL;
3924                 goto exit;
3925         }
3926
3927         ret = copy_from_user(&criu_svm_md->data, user_priv_ptr + *priv_data_offset,
3928                              svm_priv_data_size);
3929         if (ret) {
3930                 ret = -EFAULT;
3931                 goto exit;
3932         }
3933         *priv_data_offset += svm_priv_data_size;
3934
3935         list_add_tail(&criu_svm_md->list, &svms->criu_svm_metadata_list);
3936
3937         return 0;
3938
3939
3940 exit:
3941         kfree(criu_svm_md);
3942         return ret;
3943 }
3944
3945 int svm_range_get_info(struct kfd_process *p, uint32_t *num_svm_ranges,
3946                        uint64_t *svm_priv_data_size)
3947 {
3948         uint64_t total_size, accessibility_size, common_attr_size;
3949         int nattr_common = 4, nattr_accessibility = 1;
3950         int num_devices = p->n_pdds;
3951         struct svm_range_list *svms;
3952         struct svm_range *prange;
3953         uint32_t count = 0;
3954
3955         *svm_priv_data_size = 0;
3956
3957         svms = &p->svms;
3958         if (!svms)
3959                 return -EINVAL;
3960
3961         mutex_lock(&svms->lock);
3962         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
3963                 pr_debug("prange: 0x%p start: 0x%lx\t npages: 0x%llx\t end: 0x%llx\n",
3964                          prange, prange->start, prange->npages,
3965                          prange->start + prange->npages - 1);
3966                 count++;
3967         }
3968         mutex_unlock(&svms->lock);
3969
3970         *num_svm_ranges = count;
3971         /* Only the accessbility attributes need to be queried for all the gpus
3972          * individually, remaining ones are spanned across the entire process
3973          * regardless of the various gpu nodes. Of the remaining attributes,
3974          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_CLR_FLAGS need not be saved.
3975          *
3976          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC
3977          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC
3978          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS
3979          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY
3980          *
3981          * ** ACCESSBILITY ATTRIBUTES **
3982          * (Considered as one, type is altered during query, value is gpuid)
3983          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS
3984          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS_IN_PLACE
3985          * KFD_IOCTL_SVM_ATTR_NO_ACCESS
3986          */
3987         if (*num_svm_ranges > 0) {
3988                 common_attr_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3989                         nattr_common;
3990                 accessibility_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
3991                         nattr_accessibility * num_devices;
3992
3993                 total_size = sizeof(struct kfd_criu_svm_range_priv_data) +
3994                         common_attr_size + accessibility_size;
3995
3996                 *svm_priv_data_size = *num_svm_ranges * total_size;
3997         }
3998
3999         pr_debug("num_svm_ranges %u total_priv_size %llu\n", *num_svm_ranges,
4000                  *svm_priv_data_size);
4001         return 0;
4002 }
4003
4004 int kfd_criu_checkpoint_svm(struct kfd_process *p,
4005                             uint8_t __user *user_priv_data,
4006                             uint64_t *priv_data_offset)
4007 {
4008         struct kfd_criu_svm_range_priv_data *svm_priv = NULL;
4009         struct kfd_ioctl_svm_attribute *query_attr = NULL;
4010         uint64_t svm_priv_data_size, query_attr_size = 0;
4011         int index, nattr_common = 4, ret = 0;
4012         struct svm_range_list *svms;
4013         int num_devices = p->n_pdds;
4014         struct svm_range *prange;
4015         struct mm_struct *mm;
4016
4017         svms = &p->svms;
4018         if (!svms)
4019                 return -EINVAL;
4020
4021         mm = get_task_mm(p->lead_thread);
4022         if (!mm) {
4023                 pr_err("failed to get mm for the target process\n");
4024                 return -ESRCH;
4025         }
4026
4027         query_attr_size = sizeof(struct kfd_ioctl_svm_attribute) *
4028                                 (nattr_common + num_devices);
4029
4030         query_attr = kzalloc(query_attr_size, GFP_KERNEL);
4031         if (!query_attr) {
4032                 ret = -ENOMEM;
4033                 goto exit;
4034         }
4035
4036         query_attr[0].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFERRED_LOC;
4037         query_attr[1].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_PREFETCH_LOC;
4038         query_attr[2].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_SET_FLAGS;
4039         query_attr[3].type = KFD_IOCTL_SVM_ATTR_GRANULARITY;
4040
4041         for (index = 0; index < num_devices; index++) {
4042                 struct kfd_process_device *pdd = p->pdds[index];
4043
4044                 query_attr[index + nattr_common].type =
4045                         KFD_IOCTL_SVM_ATTR_ACCESS;
4046                 query_attr[index + nattr_common].value = pdd->user_gpu_id;
4047         }
4048
4049         svm_priv_data_size = sizeof(*svm_priv) + query_attr_size;
4050
4051         svm_priv = kzalloc(svm_priv_data_size, GFP_KERNEL);
4052         if (!svm_priv) {
4053                 ret = -ENOMEM;
4054                 goto exit_query;
4055         }
4056
4057         index = 0;
4058         list_for_each_entry(prange, &svms->list, list) {
4059
4060                 svm_priv->object_type = KFD_CRIU_OBJECT_TYPE_SVM_RANGE;
4061                 svm_priv->start_addr = prange->start;
4062                 svm_priv->size = prange->npages;
4063                 memcpy(&svm_priv->attrs, query_attr, query_attr_size);
4064                 pr_debug("CRIU: prange: 0x%p start: 0x%lx\t npages: 0x%llx end: 0x%llx\t size: 0x%llx\n",
4065                          prange, prange->start, prange->npages,
4066                          prange->start + prange->npages - 1,
4067                          prange->npages * PAGE_SIZE);
4068
4069                 ret = svm_range_get_attr(p, mm, svm_priv->start_addr,
4070                                          svm_priv->size,
4071                                          (nattr_common + num_devices),
4072                                          svm_priv->attrs);
4073                 if (ret) {
4074                         pr_err("CRIU: failed to obtain range attributes\n");
4075                         goto exit_priv;
4076                 }
4077
4078                 if (copy_to_user(user_priv_data + *priv_data_offset, svm_priv,
4079                                  svm_priv_data_size)) {
4080                         pr_err("Failed to copy svm priv to user\n");
4081                         ret = -EFAULT;
4082                         goto exit_priv;
4083                 }
4084
4085                 *priv_data_offset += svm_priv_data_size;
4086
4087         }
4088
4089
4090 exit_priv:
4091         kfree(svm_priv);
4092 exit_query:
4093         kfree(query_attr);
4094 exit:
4095         mmput(mm);
4096         return ret;
4097 }
4098
4099 int
4100 svm_ioctl(struct kfd_process *p, enum kfd_ioctl_svm_op op, uint64_t start,
4101           uint64_t size, uint32_t nattrs, struct kfd_ioctl_svm_attribute *attrs)
4102 {
4103         struct mm_struct *mm = current->mm;
4104         int r;
4105
4106         start >>= PAGE_SHIFT;
4107         size >>= PAGE_SHIFT;
4108
4109         switch (op) {
4110         case KFD_IOCTL_SVM_OP_SET_ATTR:
4111                 r = svm_range_set_attr(p, mm, start, size, nattrs, attrs);
4112                 break;
4113         case KFD_IOCTL_SVM_OP_GET_ATTR:
4114                 r = svm_range_get_attr(p, mm, start, size, nattrs, attrs);
4115                 break;
4116         default:
4117                 r = EINVAL;
4118                 break;
4119         }
4120
4121         return r;
4122 }