drivers/gpu/drm/i915/i915_gem_stolen.c

   1 /*
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   3  *
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  10  *
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  14  *
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  20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  21  * IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  * Authors:
  24  *    Eric Anholt <eric@anholt.net>
  25  *    Chris Wilson <chris@chris-wilson.co.uk>
  26  *
  27  */
  28
  29 #include <drm/drmP.h>
  30 #include <drm/i915_drm.h>
  31 #include "i915_drv.h"
  32
  33 /*
  34  * The BIOS typically reserves some of the system's memory for the exclusive
  35  * use of the integrated graphics. This memory is no longer available for
  36  * use by the OS and so the user finds that his system has less memory
  37  * available than he put in. We refer to this memory as stolen.
  38  *
  39  * The BIOS will allocate its framebuffer from the stolen memory. Our
  40  * goal is try to reuse that object for our own fbcon which must always
  41  * be available for panics. Anything else we can reuse the stolen memory
  42  * for is a boon.
  43  */
  44
  45 static unsigned long i915_stolen_to_physical(struct drm_device *dev)
  46 {
  47         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
  48         struct pci_dev *pdev = dev_priv->bridge_dev;
  49         u32 base;
  50
  51         /* On the machines I have tested the Graphics Base of Stolen Memory
  52          * is unreliable, so on those compute the base by subtracting the
  53          * stolen memory from the Top of Low Usable DRAM which is where the
  54          * BIOS places the graphics stolen memory.
  55          *
  56          * On gen2, the layout is slightly different with the Graphics Segment
  57          * immediately following Top of Memory (or Top of Usable DRAM). Note
  58          * it appears that TOUD is only reported by 865g, so we just use the
  59          * top of memory as determined by the e820 probe.
  60          *
  61          * XXX gen2 requires an unavailable symbol and 945gm fails with
  62          * its value of TOLUD.
  63          */
  64         base = 0;
  65         if (INTEL_INFO(dev)->gen >= 6) {
  66                 /* Read Base Data of Stolen Memory Register (BDSM) directly.
  67                  * Note that there is also a MCHBAR miror at 0x1080c0 or
  68                  * we could use device 2:0x5c instead.
  69                 */
  70                 pci_read_config_dword(pdev, 0xB0, &base);
  71                 base &= ~4095; /* lower bits used for locking register */
  72         } else if (INTEL_INFO(dev)->gen > 3 || IS_G33(dev)) {
  73                 /* Read Graphics Base of Stolen Memory directly */
  74                 pci_read_config_dword(pdev, 0xA4, &base);
  75 #if 0
  76         } else if (IS_GEN3(dev)) {
  77                 u8 val;
  78                 /* Stolen is immediately below Top of Low Usable DRAM */
  79                 pci_read_config_byte(pdev, 0x9c, &val);
  80                 base = val >> 3 << 27;
  81                 base -= dev_priv->mm.gtt->stolen_size;
  82         } else {
  83                 /* Stolen is immediately above Top of Memory */
  84                 base = max_low_pfn_mapped << PAGE_SHIFT;
  85 #endif
  86         }
  87
  88         return base;
  89 }
  90
  91 static int i915_setup_compression(struct drm_device *dev, int size)
  92 {
  93         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
  94         struct drm_mm_node *compressed_fb, *uninitialized_var(compressed_llb);
  95
  96         /* Try to over-allocate to reduce reallocations and fragmentation */
  97         compressed_fb = drm_mm_search_free(&dev_priv->mm.stolen,
  98                                            size <<= 1, 4096, 0);
  99         if (!compressed_fb)
 100                 compressed_fb = drm_mm_search_free(&dev_priv->mm.stolen,
 101                                                    size >>= 1, 4096, 0);
 102         if (compressed_fb)
 103                 compressed_fb = drm_mm_get_block(compressed_fb, size, 4096);
 104         if (!compressed_fb)
 105                 goto err;
 106
 107         if (HAS_PCH_SPLIT(dev))
 108                 I915_WRITE(ILK_DPFC_CB_BASE, compressed_fb->start);
 109         else if (IS_GM45(dev)) {
 110                 I915_WRITE(DPFC_CB_BASE, compressed_fb->start);
 111         } else {
 112                 compressed_llb = drm_mm_search_free(&dev_priv->mm.stolen,
 113                                                     4096, 4096, 0);
 114                 if (compressed_llb)
 115                         compressed_llb = drm_mm_get_block(compressed_llb,
 116                                                           4096, 4096);
 117                 if (!compressed_llb)
 118                         goto err_fb;
 119
 120                 dev_priv->compressed_llb = compressed_llb;
 121
 122                 I915_WRITE(FBC_CFB_BASE,
 123                            dev_priv->mm.stolen_base + compressed_fb->start);
 124                 I915_WRITE(FBC_LL_BASE,
 125                            dev_priv->mm.stolen_base + compressed_llb->start);
 126         }
 127
 128         dev_priv->compressed_fb = compressed_fb;
 129         dev_priv->cfb_size = size;
 130
 131         DRM_DEBUG_KMS("reserved %d bytes of contiguous stolen space for FBC\n",
 132                       size);
 133
 134         return 0;
 135
 136 err_fb:
 137         drm_mm_put_block(compressed_fb);
 138 err:
 139         return -ENOSPC;
 140 }
 141
 142 int i915_gem_stolen_setup_compression(struct drm_device *dev, int size)
 143 {
 144         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
 145
 146         if (dev_priv->mm.stolen_base == 0)
 147                 return -ENODEV;
 148
 149         if (size < dev_priv->cfb_size)
 150                 return 0;
 151
 152         /* Release any current block */
 153         i915_gem_stolen_cleanup_compression(dev);
 154
 155         return i915_setup_compression(dev, size);
 156 }
 157
 158 void i915_gem_stolen_cleanup_compression(struct drm_device *dev)
 159 {
 160         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
 161
 162         if (dev_priv->cfb_size == 0)
 163                 return;
 164
 165         if (dev_priv->compressed_fb)
 166                 drm_mm_put_block(dev_priv->compressed_fb);
 167
 168         if (dev_priv->compressed_llb)
 169                 drm_mm_put_block(dev_priv->compressed_llb);
 170
 171         dev_priv->cfb_size = 0;
 172 }
 173
 174 void i915_gem_cleanup_stolen(struct drm_device *dev)
 175 {
 176         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
 177
 178         i915_gem_stolen_cleanup_compression(dev);
 179         drm_mm_takedown(&dev_priv->mm.stolen);
 180 }
 181
 182 int i915_gem_init_stolen(struct drm_device *dev)
 183 {
 184         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
 185
 186         dev_priv->mm.stolen_base = i915_stolen_to_physical(dev);
 187         if (dev_priv->mm.stolen_base == 0)
 188                 return 0;
 189
 190         DRM_DEBUG_KMS("found %zd bytes of stolen memory at %08lx\n",
 191                       dev_priv->gtt.stolen_size, dev_priv->mm.stolen_base);
 192
 193         /* Basic memrange allocator for stolen space */
 194         drm_mm_init(&dev_priv->mm.stolen, 0, dev_priv->gtt.stolen_size);
 195
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static struct sg_table *
 200 i915_pages_create_for_stolen(struct drm_device *dev,
 201                              u32 offset, u32 size)
 202 {
 203         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
 204         struct sg_table *st;
 205         struct scatterlist *sg;
 206
 207         DRM_DEBUG_DRIVER("offset=0x%x, size=%d\n", offset, size);
 208         BUG_ON(offset > dev_priv->gtt.stolen_size - size);
 209
 210         /* We hide that we have no struct page backing our stolen object
 211          * by wrapping the contiguous physical allocation with a fake
 212          * dma mapping in a single scatterlist.
 213          */
 214
 215         st = kmalloc(sizeof(*st), GFP_KERNEL);
 216         if (st == NULL)
 217                 return NULL;
 218
 219         if (sg_alloc_table(st, 1, GFP_KERNEL)) {
 220                 kfree(st);
 221                 return NULL;
 222         }
 223
 224         sg = st->sgl;
 225         /* we set the dummy page here only to make for_each_sg_page work */
 226         sg_set_page(sg, dev_priv->gtt.scratch_page, size, offset);
 227
 228         sg_dma_address(sg) = (dma_addr_t)dev_priv->mm.stolen_base + offset;
 229         sg_dma_len(sg) = size;
 230
 231         return st;
 232 }
 233
 234 static int i915_gem_object_get_pages_stolen(struct drm_i915_gem_object *obj)
 235 {
 236         BUG();
 237         return -EINVAL;
 238 }
 239
 240 static void i915_gem_object_put_pages_stolen(struct drm_i915_gem_object *obj)
 241 {
 242         /* Should only be called during free */
 243         sg_free_table(obj->pages);
 244         kfree(obj->pages);
 245 }
 246
 247 static const struct drm_i915_gem_object_ops i915_gem_object_stolen_ops = {
 248         .get_pages = i915_gem_object_get_pages_stolen,
 249         .put_pages = i915_gem_object_put_pages_stolen,
 250 };
 251
 252 static struct drm_i915_gem_object *
 253 _i915_gem_object_create_stolen(struct drm_device *dev,
 254                                struct drm_mm_node *stolen)
 255 {
 256         struct drm_i915_gem_object *obj;
 257
 258         obj = i915_gem_object_alloc(dev);
 259         if (obj == NULL)
 260                 return NULL;
 261
 262         if (drm_gem_private_object_init(dev, &obj->base, stolen->size))
 263                 goto cleanup;
 264
 265         i915_gem_object_init(obj, &i915_gem_object_stolen_ops);
 266
 267         obj->pages = i915_pages_create_for_stolen(dev,
 268                                                   stolen->start, stolen->size);
 269         if (obj->pages == NULL)
 270                 goto cleanup;
 271
 272         obj->has_dma_mapping = true;
 273         obj->pages_pin_count = 1;
 274         obj->stolen = stolen;
 275
 276         obj->base.write_domain = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
 277         obj->base.read_domains = I915_GEM_DOMAIN_GTT;
 278         obj->cache_level = I915_CACHE_NONE;
 279
 280         return obj;
 281
 282 cleanup:
 283         i915_gem_object_free(obj);
 284         return NULL;
 285 }
 286
 287 struct drm_i915_gem_object *
 288 i915_gem_object_create_stolen(struct drm_device *dev, u32 size)
 289 {
 290         struct drm_i915_private *dev_priv = dev->dev_private;
 291         struct drm_i915_gem_object *obj;
 292         struct drm_mm_node *stolen;
 293
 294         if (dev_priv->mm.stolen_base == 0)
 295                 return NULL;
 296
 297         DRM_DEBUG_KMS("creating stolen object: size=%x\n", size);
 298         if (size == 0)
 299                 return NULL;
 300
 301         stolen = drm_mm_search_free(&dev_priv->mm.stolen, size, 4096, 0);
 302         if (stolen)
 303                 stolen = drm_mm_get_block(stolen, size, 4096);
 304         if (stolen == NULL)
 305                 return NULL;
 306
 307         obj = _i915_gem_object_create_stolen(dev, stolen);
 308         if (obj)
 309                 return obj;
 310
 311         drm_mm_put_block(stolen);
 312         return NULL;
 313 }
 314
 315 void
 316 i915_gem_object_release_stolen(struct drm_i915_gem_object *obj)
 317 {
 318         if (obj->stolen) {
 319                 drm_mm_put_block(obj->stolen);
 320                 obj->stolen = NULL;
 321         }
 322 }