drivers/gpu/drm/i915/i915_gem_evict.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2008-2010 Intel Corporation
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  13  * Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  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.uuk>
  26  *
  27  */
  28
  29 #include <drm/drmP.h>
  30 #include <drm/i915_drm.h>
  31
  32 #include "i915_drv.h"
  33 #include "intel_drv.h"
  34 #include "i915_trace.h"
  35
  36 static bool ggtt_is_idle(struct drm_i915_private *dev_priv)
  37 {
  38         struct i915_ggtt *ggtt = &dev_priv->ggtt;
  39         struct intel_engine_cs *engine;
  40         enum intel_engine_id id;
  41
  42         for_each_engine(engine, dev_priv, id) {
  43                 struct intel_timeline *tl;
  44
  45                 tl = &ggtt->base.timeline.engine[engine->id];
  46                 if (i915_gem_active_isset(&tl->last_request))
  47                         return false;
  48         }
  49
  50         return true;
  51 }
  52
  53 static bool
  54 mark_free(struct i915_vma *vma, unsigned int flags, struct list_head *unwind)
  55 {
  56         if (i915_vma_is_pinned(vma))
  57                 return false;
  58
  59         if (WARN_ON(!list_empty(&vma->exec_list)))
  60                 return false;
  61
  62         if (flags & PIN_NONFAULT && !list_empty(&vma->obj->userfault_link))
  63                 return false;
  64
  65         list_add(&vma->exec_list, unwind);
  66         return drm_mm_scan_add_block(&vma->node);
  67 }
  68
  69 /**
  70  * i915_gem_evict_something - Evict vmas to make room for binding a new one
  71  * @vm: address space to evict from
  72  * @min_size: size of the desired free space
  73  * @alignment: alignment constraint of the desired free space
  74  * @cache_level: cache_level for the desired space
  75  * @start: start (inclusive) of the range from which to evict objects
  76  * @end: end (exclusive) of the range from which to evict objects
  77  * @flags: additional flags to control the eviction algorithm
  78  *
  79  * This function will try to evict vmas until a free space satisfying the
  80  * requirements is found. Callers must check first whether any such hole exists
  81  * already before calling this function.
  82  *
  83  * This function is used by the object/vma binding code.
  84  *
  85  * Since this function is only used to free up virtual address space it only
  86  * ignores pinned vmas, and not object where the backing storage itself is
  87  * pinned. Hence obj->pages_pin_count does not protect against eviction.
  88  *
  89  * To clarify: This is for freeing up virtual address space, not for freeing
  90  * memory in e.g. the shrinker.
  91  */
  92 int
  93 i915_gem_evict_something(struct i915_address_space *vm,
  94                          u64 min_size, u64 alignment,
  95                          unsigned cache_level,
  96                          u64 start, u64 end,
  97                          unsigned flags)
  98 {
  99         struct drm_i915_private *dev_priv = to_i915(vm->dev);
 100         struct list_head eviction_list;
 101         struct list_head *phases[] = {
 102                 &vm->inactive_list,
 103                 &vm->active_list,
 104                 NULL,
 105         }, **phase;
 106         struct i915_vma *vma, *next;
 107         int ret;
 108
 109         lockdep_assert_held(&vm->dev->struct_mutex);
 110         trace_i915_gem_evict(vm, min_size, alignment, flags);
 111
 112         /*
 113          * The goal is to evict objects and amalgamate space in LRU order.
 114          * The oldest idle objects reside on the inactive list, which is in
 115          * retirement order. The next objects to retire are those in flight,
 116          * on the active list, again in retirement order.
 117          *
 118          * The retirement sequence is thus:
 119          *   1. Inactive objects (already retired)
 120          *   2. Active objects (will stall on unbinding)
 121          *
 122          * On each list, the oldest objects lie at the HEAD with the freshest
 123          * object on the TAIL.
 124          */
 125         if (start != 0 || end != vm->total) {
 126                 drm_mm_init_scan_with_range(&vm->mm, min_size,
 127                                             alignment, cache_level,
 128                                             start, end);
 129         } else
 130                 drm_mm_init_scan(&vm->mm, min_size, alignment, cache_level);
 131
 132         if (flags & PIN_NONBLOCK)
 133                 phases[1] = NULL;
 134
 135 search_again:
 136         INIT_LIST_HEAD(&eviction_list);
 137         phase = phases;
 138         do {
 139                 list_for_each_entry(vma, *phase, vm_link)
 140                         if (mark_free(vma, flags, &eviction_list))
 141                                 goto found;
 142         } while (*++phase);
 143
 144         /* Nothing found, clean up and bail out! */
 145         list_for_each_entry_safe(vma, next, &eviction_list, exec_list) {
 146                 ret = drm_mm_scan_remove_block(&vma->node);
 147                 BUG_ON(ret);
 148
 149                 INIT_LIST_HEAD(&vma->exec_list);
 150         }
 151
 152         /* Can we unpin some objects such as idle hw contents,
 153          * or pending flips? But since only the GGTT has global entries
 154          * such as scanouts, rinbuffers and contexts, we can skip the
 155          * purge when inspecting per-process local address spaces.
 156          */
 157         if (!i915_is_ggtt(vm) || flags & PIN_NONBLOCK)
 158                 return -ENOSPC;
 159
 160         if (ggtt_is_idle(dev_priv)) {
 161                 /* If we still have pending pageflip completions, drop
 162                  * back to userspace to give our workqueues time to
 163                  * acquire our locks and unpin the old scanouts.
 164                  */
 165                 return intel_has_pending_fb_unpin(vm->dev) ? -EAGAIN : -ENOSPC;
 166         }
 167
 168         /* Not everything in the GGTT is tracked via vma (otherwise we
 169          * could evict as required with minimal stalling) so we are forced
 170          * to idle the GPU and explicitly retire outstanding requests in
 171          * the hopes that we can then remove contexts and the like only
 172          * bound by their active reference.
 173          */
 174         ret = i915_gem_switch_to_kernel_context(dev_priv);
 175         if (ret)
 176                 return ret;
 177
 178         ret = i915_gem_wait_for_idle(dev_priv,
 179                                      I915_WAIT_INTERRUPTIBLE |
 180                                      I915_WAIT_LOCKED);
 181         if (ret)
 182                 return ret;
 183
 184         i915_gem_retire_requests(dev_priv);
 185         goto search_again;
 186
 187 found:
 188         /* drm_mm doesn't allow any other other operations while
 189          * scanning, therefore store to-be-evicted objects on a
 190          * temporary list and take a reference for all before
 191          * calling unbind (which may remove the active reference
 192          * of any of our objects, thus corrupting the list).
 193          */
 194         list_for_each_entry_safe(vma, next, &eviction_list, exec_list) {
 195                 if (drm_mm_scan_remove_block(&vma->node))
 196                         __i915_vma_pin(vma);
 197                 else
 198                         list_del_init(&vma->exec_list);
 199         }
 200
 201         /* Unbinding will emit any required flushes */
 202         while (!list_empty(&eviction_list)) {
 203                 vma = list_first_entry(&eviction_list,
 204                                        struct i915_vma,
 205                                        exec_list);
 206
 207                 list_del_init(&vma->exec_list);
 208                 __i915_vma_unpin(vma);
 209                 if (ret == 0)
 210                         ret = i915_vma_unbind(vma);
 211         }
 212         return ret;
 213 }
 214
 215 int
 216 i915_gem_evict_for_vma(struct i915_vma *target)
 217 {
 218         struct drm_mm_node *node, *next;
 219
 220         lockdep_assert_held(&target->vm->dev->struct_mutex);
 221
 222         list_for_each_entry_safe(node, next,
 223                         &target->vm->mm.head_node.node_list,
 224                         node_list) {
 225                 struct i915_vma *vma;
 226                 int ret;
 227
 228                 if (node->start + node->size <= target->node.start)
 229                         continue;
 230                 if (node->start >= target->node.start + target->node.size)
 231                         break;
 232
 233                 vma = container_of(node, typeof(*vma), node);
 234
 235                 if (i915_vma_is_pinned(vma)) {
 236                         if (!vma->exec_entry || i915_vma_pin_count(vma) > 1)
 237                                 /* Object is pinned for some other use */
 238                                 return -EBUSY;
 239
 240                         /* We need to evict a buffer in the same batch */
 241                         if (vma->exec_entry->flags & EXEC_OBJECT_PINNED)
 242                                 /* Overlapping fixed objects in the same batch */
 243                                 return -EINVAL;
 244
 245                         return -ENOSPC;
 246                 }
 247
 248                 ret = i915_vma_unbind(vma);
 249                 if (ret)
 250                         return ret;
 251         }
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 /**
 257  * i915_gem_evict_vm - Evict all idle vmas from a vm
 258  * @vm: Address space to cleanse
 259  * @do_idle: Boolean directing whether to idle first.
 260  *
 261  * This function evicts all idles vmas from a vm. If all unpinned vmas should be
 262  * evicted the @do_idle needs to be set to true.
 263  *
 264  * This is used by the execbuf code as a last-ditch effort to defragment the
 265  * address space.
 266  *
 267  * To clarify: This is for freeing up virtual address space, not for freeing
 268  * memory in e.g. the shrinker.
 269  */
 270 int i915_gem_evict_vm(struct i915_address_space *vm, bool do_idle)
 271 {
 272         struct i915_vma *vma, *next;
 273         int ret;
 274
 275         lockdep_assert_held(&vm->dev->struct_mutex);
 276         trace_i915_gem_evict_vm(vm);
 277
 278         if (do_idle) {
 279                 struct drm_i915_private *dev_priv = to_i915(vm->dev);
 280
 281                 if (i915_is_ggtt(vm)) {
 282                         ret = i915_gem_switch_to_kernel_context(dev_priv);
 283                         if (ret)
 284                                 return ret;
 285                 }
 286
 287                 ret = i915_gem_wait_for_idle(dev_priv,
 288                                              I915_WAIT_INTERRUPTIBLE |
 289                                              I915_WAIT_LOCKED);
 290                 if (ret)
 291                         return ret;
 292
 293                 i915_gem_retire_requests(dev_priv);
 294                 WARN_ON(!list_empty(&vm->active_list));
 295         }
 296
 297         list_for_each_entry_safe(vma, next, &vm->inactive_list, vm_link)
 298                 if (!i915_vma_is_pinned(vma))
 299                         WARN_ON(i915_vma_unbind(vma));
 300
 301         return 0;
 302 }