Home | History | Annotate | Line # | Download | only in gvt
      1  1.1  riastrad /*	$NetBSD: gtt.c,v 1.2 2021/12/18 23:45:31 riastradh Exp $	*/
      2  1.1  riastrad 
      3  1.1  riastrad /*
      4  1.1  riastrad  * GTT virtualization
      5  1.1  riastrad  *
      6  1.1  riastrad  * Copyright(c) 2011-2016 Intel Corporation. All rights reserved.
      7  1.1  riastrad  *
      8  1.1  riastrad  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
      9  1.1  riastrad  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
     10  1.1  riastrad  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
     11  1.1  riastrad  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
     12  1.1  riastrad  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
     13  1.1  riastrad  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
     14  1.1  riastrad  *
     15  1.1  riastrad  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
     16  1.1  riastrad  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
     17  1.1  riastrad  * Software.
     18  1.1  riastrad  *
     19  1.1  riastrad  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
     20  1.1  riastrad  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
     21  1.1  riastrad  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
     22  1.1  riastrad  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
     23  1.1  riastrad  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
     24  1.1  riastrad  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
     25  1.1  riastrad  * SOFTWARE.
     26  1.1  riastrad  *
     27  1.1  riastrad  * Authors:
     28  1.1  riastrad  *    Zhi Wang <zhi.a.wang (at) intel.com>
     29  1.1  riastrad  *    Zhenyu Wang <zhenyuw (at) linux.intel.com>
     30  1.1  riastrad  *    Xiao Zheng <xiao.zheng (at) intel.com>
     31  1.1  riastrad  *
     32  1.1  riastrad  * Contributors:
     33  1.1  riastrad  *    Min He <min.he (at) intel.com>
     34  1.1  riastrad  *    Bing Niu <bing.niu (at) intel.com>
     35  1.1  riastrad  *
     36  1.1  riastrad  */
     37  1.1  riastrad 
     38  1.1  riastrad #include <sys/cdefs.h>
     39  1.1  riastrad __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: gtt.c,v 1.2 2021/12/18 23:45:31 riastradh Exp $");
     40  1.1  riastrad 
     41  1.1  riastrad #include "i915_drv.h"
     42  1.1  riastrad #include "gvt.h"
     43  1.1  riastrad #include "i915_pvinfo.h"
     44  1.1  riastrad #include "trace.h"
     45  1.1  riastrad 
     46  1.1  riastrad #if defined(VERBOSE_DEBUG)
     47  1.1  riastrad #define gvt_vdbg_mm(fmt, args...) gvt_dbg_mm(fmt, ##args)
     48  1.1  riastrad #else
     49  1.1  riastrad #define gvt_vdbg_mm(fmt, args...)
     50  1.1  riastrad #endif
     51  1.1  riastrad 
     52  1.1  riastrad static bool enable_out_of_sync = false;
     53  1.1  riastrad static int preallocated_oos_pages = 8192;
     54  1.1  riastrad 
     55  1.1  riastrad /*
     56  1.1  riastrad  * validate a gm address and related range size,
     57  1.1  riastrad  * translate it to host gm address
     58  1.1  riastrad  */
     59  1.1  riastrad bool intel_gvt_ggtt_validate_range(struct intel_vgpu *vgpu, u64 addr, u32 size)
     60  1.1  riastrad {
     61  1.1  riastrad 	if (size == 0)
     62  1.1  riastrad 		return vgpu_gmadr_is_valid(vgpu, addr);
     63  1.1  riastrad 
     64  1.1  riastrad 	if (vgpu_gmadr_is_aperture(vgpu, addr) &&
     65  1.1  riastrad 	    vgpu_gmadr_is_aperture(vgpu, addr + size - 1))
     66  1.1  riastrad 		return true;
     67  1.1  riastrad 	else if (vgpu_gmadr_is_hidden(vgpu, addr) &&
     68  1.1  riastrad 		 vgpu_gmadr_is_hidden(vgpu, addr + size - 1))
     69  1.1  riastrad 		return true;
     70  1.1  riastrad 
     71  1.1  riastrad 	gvt_dbg_mm("Invalid ggtt range at 0x%llx, size: 0x%x\n",
     72  1.1  riastrad 		     addr, size);
     73  1.1  riastrad 	return false;
     74  1.1  riastrad }
     75  1.1  riastrad 
     76  1.1  riastrad /* translate a guest gmadr to host gmadr */
     77  1.1  riastrad int intel_gvt_ggtt_gmadr_g2h(struct intel_vgpu *vgpu, u64 g_addr, u64 *h_addr)
     78  1.1  riastrad {
     79  1.1  riastrad 	if (WARN(!vgpu_gmadr_is_valid(vgpu, g_addr),
     80  1.1  riastrad 		 "invalid guest gmadr %llx\n", g_addr))
     81  1.1  riastrad 		return -EACCES;
     82  1.1  riastrad 
     83  1.1  riastrad 	if (vgpu_gmadr_is_aperture(vgpu, g_addr))
     84  1.1  riastrad 		*h_addr = vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu)
     85  1.1  riastrad 			  + (g_addr - vgpu_aperture_offset(vgpu));
     86  1.1  riastrad 	else
     87  1.1  riastrad 		*h_addr = vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu)
     88  1.1  riastrad 			  + (g_addr - vgpu_hidden_offset(vgpu));
     89  1.1  riastrad 	return 0;
     90  1.1  riastrad }
     91  1.1  riastrad 
     92  1.1  riastrad /* translate a host gmadr to guest gmadr */
     93  1.1  riastrad int intel_gvt_ggtt_gmadr_h2g(struct intel_vgpu *vgpu, u64 h_addr, u64 *g_addr)
     94  1.1  riastrad {
     95  1.1  riastrad 	if (WARN(!gvt_gmadr_is_valid(vgpu->gvt, h_addr),
     96  1.1  riastrad 		 "invalid host gmadr %llx\n", h_addr))
     97  1.1  riastrad 		return -EACCES;
     98  1.1  riastrad 
     99  1.1  riastrad 	if (gvt_gmadr_is_aperture(vgpu->gvt, h_addr))
    100  1.1  riastrad 		*g_addr = vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu)
    101  1.1  riastrad 			+ (h_addr - gvt_aperture_gmadr_base(vgpu->gvt));
    102  1.1  riastrad 	else
    103  1.1  riastrad 		*g_addr = vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu)
    104  1.1  riastrad 			+ (h_addr - gvt_hidden_gmadr_base(vgpu->gvt));
    105  1.1  riastrad 	return 0;
    106  1.1  riastrad }
    107  1.1  riastrad 
    108  1.1  riastrad int intel_gvt_ggtt_index_g2h(struct intel_vgpu *vgpu, unsigned long g_index,
    109  1.1  riastrad 			     unsigned long *h_index)
    110  1.1  riastrad {
    111  1.1  riastrad 	u64 h_addr;
    112  1.1  riastrad 	int ret;
    113  1.1  riastrad 
    114  1.1  riastrad 	ret = intel_gvt_ggtt_gmadr_g2h(vgpu, g_index << I915_GTT_PAGE_SHIFT,
    115  1.1  riastrad 				       &h_addr);
    116  1.1  riastrad 	if (ret)
    117  1.1  riastrad 		return ret;
    118  1.1  riastrad 
    119  1.1  riastrad 	*h_index = h_addr >> I915_GTT_PAGE_SHIFT;
    120  1.1  riastrad 	return 0;
    121  1.1  riastrad }
    122  1.1  riastrad 
    123  1.1  riastrad int intel_gvt_ggtt_h2g_index(struct intel_vgpu *vgpu, unsigned long h_index,
    124  1.1  riastrad 			     unsigned long *g_index)
    125  1.1  riastrad {
    126  1.1  riastrad 	u64 g_addr;
    127  1.1  riastrad 	int ret;
    128  1.1  riastrad 
    129  1.1  riastrad 	ret = intel_gvt_ggtt_gmadr_h2g(vgpu, h_index << I915_GTT_PAGE_SHIFT,
    130  1.1  riastrad 				       &g_addr);
    131  1.1  riastrad 	if (ret)
    132  1.1  riastrad 		return ret;
    133  1.1  riastrad 
    134  1.1  riastrad 	*g_index = g_addr >> I915_GTT_PAGE_SHIFT;
    135  1.1  riastrad 	return 0;
    136  1.1  riastrad }
    137  1.1  riastrad 
    138  1.1  riastrad #define gtt_type_is_entry(type) \
    139  1.1  riastrad 	(type > GTT_TYPE_INVALID && type < GTT_TYPE_PPGTT_ENTRY \
    140  1.1  riastrad 	 && type != GTT_TYPE_PPGTT_PTE_ENTRY \
    141  1.1  riastrad 	 && type != GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_ENTRY)
    142  1.1  riastrad 
    143  1.1  riastrad #define gtt_type_is_pt(type) \
    144  1.1  riastrad 	(type >= GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT && type < GTT_TYPE_MAX)
    145  1.1  riastrad 
    146  1.1  riastrad #define gtt_type_is_pte_pt(type) \
    147  1.1  riastrad 	(type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT)
    148  1.1  riastrad 
    149  1.1  riastrad #define gtt_type_is_root_pointer(type) \
    150  1.1  riastrad 	(gtt_type_is_entry(type) && type > GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_ENTRY)
    151  1.1  riastrad 
    152  1.1  riastrad #define gtt_init_entry(e, t, p, v) do { \
    153  1.1  riastrad 	(e)->type = t; \
    154  1.1  riastrad 	(e)->pdev = p; \
    155  1.1  riastrad 	memcpy(&(e)->val64, &v, sizeof(v)); \
    156  1.1  riastrad } while (0)
    157  1.1  riastrad 
    158  1.1  riastrad /*
    159  1.1  riastrad  * Mappings between GTT_TYPE* enumerations.
    160  1.1  riastrad  * Following information can be found according to the given type:
    161  1.1  riastrad  * - type of next level page table
    162  1.1  riastrad  * - type of entry inside this level page table
    163  1.1  riastrad  * - type of entry with PSE set
    164  1.1  riastrad  *
    165  1.1  riastrad  * If the given type doesn't have such a kind of information,
    166  1.1  riastrad  * e.g. give a l4 root entry type, then request to get its PSE type,
    167  1.1  riastrad  * give a PTE page table type, then request to get its next level page
    168  1.1  riastrad  * table type, as we know l4 root entry doesn't have a PSE bit,
    169  1.1  riastrad  * and a PTE page table doesn't have a next level page table type,
    170  1.1  riastrad  * GTT_TYPE_INVALID will be returned. This is useful when traversing a
    171  1.1  riastrad  * page table.
    172  1.1  riastrad  */
    173  1.1  riastrad 
    174  1.1  riastrad struct gtt_type_table_entry {
    175  1.1  riastrad 	int entry_type;
    176  1.1  riastrad 	int pt_type;
    177  1.1  riastrad 	int next_pt_type;
    178  1.1  riastrad 	int pse_entry_type;
    179  1.1  riastrad };
    180  1.1  riastrad 
    181  1.1  riastrad #define GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(type, e_type, cpt_type, npt_type, pse_type) \
    182  1.1  riastrad 	[type] = { \
    183  1.1  riastrad 		.entry_type = e_type, \
    184  1.1  riastrad 		.pt_type = cpt_type, \
    185  1.1  riastrad 		.next_pt_type = npt_type, \
    186  1.1  riastrad 		.pse_entry_type = pse_type, \
    187  1.1  riastrad 	}
    188  1.1  riastrad 
    189  1.1  riastrad static struct gtt_type_table_entry gtt_type_table[] = {
    190  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY,
    191  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY,
    192  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    193  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PML4_PT,
    194  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID),
    195  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PML4_PT,
    196  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PML4_ENTRY,
    197  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PML4_PT,
    198  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_PT,
    199  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID),
    200  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PML4_ENTRY,
    201  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PML4_ENTRY,
    202  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PML4_PT,
    203  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_PT,
    204  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID),
    205  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PDP_PT,
    206  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_ENTRY,
    207  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_PT,
    208  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT,
    209  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY),
    210  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L3_ENTRY,
    211  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L3_ENTRY,
    212  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    213  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT,
    214  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY),
    215  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PDP_ENTRY,
    216  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_ENTRY,
    217  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_PT,
    218  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT,
    219  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY),
    220  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT,
    221  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY,
    222  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT,
    223  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT,
    224  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY),
    225  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY,
    226  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY,
    227  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT,
    228  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT,
    229  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY),
    230  1.1  riastrad 	/* We take IPS bit as 'PSE' for PTE level. */
    231  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT,
    232  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY,
    233  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT,
    234  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    235  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY),
    236  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY,
    237  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY,
    238  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT,
    239  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    240  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY),
    241  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY,
    242  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY,
    243  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT,
    244  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    245  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY),
    246  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY,
    247  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY,
    248  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT,
    249  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    250  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY),
    251  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY,
    252  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_ENTRY,
    253  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PDP_PT,
    254  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    255  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY),
    256  1.1  riastrad 	GTT_TYPE_TABLE_ENTRY(GTT_TYPE_GGTT_PTE,
    257  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_GGTT_PTE,
    258  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    259  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID,
    260  1.1  riastrad 			GTT_TYPE_INVALID),
    261  1.1  riastrad };
    262  1.1  riastrad 
    263  1.1  riastrad static inline int get_next_pt_type(int type)
    264  1.1  riastrad {
    265  1.1  riastrad 	return gtt_type_table[type].next_pt_type;
    266  1.1  riastrad }
    267  1.1  riastrad 
    268  1.1  riastrad static inline int get_pt_type(int type)
    269  1.1  riastrad {
    270  1.1  riastrad 	return gtt_type_table[type].pt_type;
    271  1.1  riastrad }
    272  1.1  riastrad 
    273  1.1  riastrad static inline int get_entry_type(int type)
    274  1.1  riastrad {
    275  1.1  riastrad 	return gtt_type_table[type].entry_type;
    276  1.1  riastrad }
    277  1.1  riastrad 
    278  1.1  riastrad static inline int get_pse_type(int type)
    279  1.1  riastrad {
    280  1.1  riastrad 	return gtt_type_table[type].pse_entry_type;
    281  1.1  riastrad }
    282  1.1  riastrad 
    283  1.1  riastrad static u64 read_pte64(struct drm_i915_private *dev_priv, unsigned long index)
    284  1.1  riastrad {
    285  1.1  riastrad 	void __iomem *addr = (gen8_pte_t __iomem *)dev_priv->ggtt.gsm + index;
    286  1.1  riastrad 
    287  1.1  riastrad 	return readq(addr);
    288  1.1  riastrad }
    289  1.1  riastrad 
    290  1.1  riastrad static void ggtt_invalidate(struct drm_i915_private *dev_priv)
    291  1.1  riastrad {
    292  1.1  riastrad 	mmio_hw_access_pre(dev_priv);
    293  1.1  riastrad 	I915_WRITE(GFX_FLSH_CNTL_GEN6, GFX_FLSH_CNTL_EN);
    294  1.1  riastrad 	mmio_hw_access_post(dev_priv);
    295  1.1  riastrad }
    296  1.1  riastrad 
    297  1.1  riastrad static void write_pte64(struct drm_i915_private *dev_priv,
    298  1.1  riastrad 		unsigned long index, u64 pte)
    299  1.1  riastrad {
    300  1.1  riastrad 	void __iomem *addr = (gen8_pte_t __iomem *)dev_priv->ggtt.gsm + index;
    301  1.1  riastrad 
    302  1.1  riastrad 	writeq(pte, addr);
    303  1.1  riastrad }
    304  1.1  riastrad 
    305  1.1  riastrad static inline int gtt_get_entry64(void *pt,
    306  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *e,
    307  1.1  riastrad 		unsigned long index, bool hypervisor_access, unsigned long gpa,
    308  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu *vgpu)
    309  1.1  riastrad {
    310  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &vgpu->gvt->device_info;
    311  1.1  riastrad 	int ret;
    312  1.1  riastrad 
    313  1.1  riastrad 	if (WARN_ON(info->gtt_entry_size != 8))
    314  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
    315  1.1  riastrad 
    316  1.1  riastrad 	if (hypervisor_access) {
    317  1.1  riastrad 		ret = intel_gvt_hypervisor_read_gpa(vgpu, gpa +
    318  1.1  riastrad 				(index << info->gtt_entry_size_shift),
    319  1.1  riastrad 				&e->val64, 8);
    320  1.1  riastrad 		if (WARN_ON(ret))
    321  1.1  riastrad 			return ret;
    322  1.1  riastrad 	} else if (!pt) {
    323  1.1  riastrad 		e->val64 = read_pte64(vgpu->gvt->dev_priv, index);
    324  1.1  riastrad 	} else {
    325  1.1  riastrad 		e->val64 = *((u64 *)pt + index);
    326  1.1  riastrad 	}
    327  1.1  riastrad 	return 0;
    328  1.1  riastrad }
    329  1.1  riastrad 
    330  1.1  riastrad static inline int gtt_set_entry64(void *pt,
    331  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *e,
    332  1.1  riastrad 		unsigned long index, bool hypervisor_access, unsigned long gpa,
    333  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu *vgpu)
    334  1.1  riastrad {
    335  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &vgpu->gvt->device_info;
    336  1.1  riastrad 	int ret;
    337  1.1  riastrad 
    338  1.1  riastrad 	if (WARN_ON(info->gtt_entry_size != 8))
    339  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
    340  1.1  riastrad 
    341  1.1  riastrad 	if (hypervisor_access) {
    342  1.1  riastrad 		ret = intel_gvt_hypervisor_write_gpa(vgpu, gpa +
    343  1.1  riastrad 				(index << info->gtt_entry_size_shift),
    344  1.1  riastrad 				&e->val64, 8);
    345  1.1  riastrad 		if (WARN_ON(ret))
    346  1.1  riastrad 			return ret;
    347  1.1  riastrad 	} else if (!pt) {
    348  1.1  riastrad 		write_pte64(vgpu->gvt->dev_priv, index, e->val64);
    349  1.1  riastrad 	} else {
    350  1.1  riastrad 		*((u64 *)pt + index) = e->val64;
    351  1.1  riastrad 	}
    352  1.1  riastrad 	return 0;
    353  1.1  riastrad }
    354  1.1  riastrad 
    355  1.1  riastrad #define GTT_HAW 46
    356  1.1  riastrad 
    357  1.1  riastrad #define ADDR_1G_MASK	GENMASK_ULL(GTT_HAW - 1, 30)
    358  1.1  riastrad #define ADDR_2M_MASK	GENMASK_ULL(GTT_HAW - 1, 21)
    359  1.1  riastrad #define ADDR_64K_MASK	GENMASK_ULL(GTT_HAW - 1, 16)
    360  1.1  riastrad #define ADDR_4K_MASK	GENMASK_ULL(GTT_HAW - 1, 12)
    361  1.1  riastrad 
    362  1.1  riastrad #define GTT_SPTE_FLAG_MASK GENMASK_ULL(62, 52)
    363  1.1  riastrad #define GTT_SPTE_FLAG_64K_SPLITED BIT(52) /* splited 64K gtt entry */
    364  1.1  riastrad 
    365  1.1  riastrad #define GTT_64K_PTE_STRIDE 16
    366  1.1  riastrad 
    367  1.1  riastrad static unsigned long gen8_gtt_get_pfn(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    368  1.1  riastrad {
    369  1.1  riastrad 	unsigned long pfn;
    370  1.1  riastrad 
    371  1.1  riastrad 	if (e->type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY)
    372  1.1  riastrad 		pfn = (e->val64 & ADDR_1G_MASK) >> PAGE_SHIFT;
    373  1.1  riastrad 	else if (e->type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY)
    374  1.1  riastrad 		pfn = (e->val64 & ADDR_2M_MASK) >> PAGE_SHIFT;
    375  1.1  riastrad 	else if (e->type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY)
    376  1.1  riastrad 		pfn = (e->val64 & ADDR_64K_MASK) >> PAGE_SHIFT;
    377  1.1  riastrad 	else
    378  1.1  riastrad 		pfn = (e->val64 & ADDR_4K_MASK) >> PAGE_SHIFT;
    379  1.1  riastrad 	return pfn;
    380  1.1  riastrad }
    381  1.1  riastrad 
    382  1.1  riastrad static void gen8_gtt_set_pfn(struct intel_gvt_gtt_entry *e, unsigned long pfn)
    383  1.1  riastrad {
    384  1.1  riastrad 	if (e->type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY) {
    385  1.1  riastrad 		e->val64 &= ~ADDR_1G_MASK;
    386  1.1  riastrad 		pfn &= (ADDR_1G_MASK >> PAGE_SHIFT);
    387  1.1  riastrad 	} else if (e->type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY) {
    388  1.1  riastrad 		e->val64 &= ~ADDR_2M_MASK;
    389  1.1  riastrad 		pfn &= (ADDR_2M_MASK >> PAGE_SHIFT);
    390  1.1  riastrad 	} else if (e->type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY) {
    391  1.1  riastrad 		e->val64 &= ~ADDR_64K_MASK;
    392  1.1  riastrad 		pfn &= (ADDR_64K_MASK >> PAGE_SHIFT);
    393  1.1  riastrad 	} else {
    394  1.1  riastrad 		e->val64 &= ~ADDR_4K_MASK;
    395  1.1  riastrad 		pfn &= (ADDR_4K_MASK >> PAGE_SHIFT);
    396  1.1  riastrad 	}
    397  1.1  riastrad 
    398  1.1  riastrad 	e->val64 |= (pfn << PAGE_SHIFT);
    399  1.1  riastrad }
    400  1.1  riastrad 
    401  1.1  riastrad static bool gen8_gtt_test_pse(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    402  1.1  riastrad {
    403  1.1  riastrad 	return !!(e->val64 & _PAGE_PSE);
    404  1.1  riastrad }
    405  1.1  riastrad 
    406  1.1  riastrad static void gen8_gtt_clear_pse(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    407  1.1  riastrad {
    408  1.1  riastrad 	if (gen8_gtt_test_pse(e)) {
    409  1.1  riastrad 		switch (e->type) {
    410  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY:
    411  1.1  riastrad 			e->val64 &= ~_PAGE_PSE;
    412  1.1  riastrad 			e->type = GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY;
    413  1.1  riastrad 			break;
    414  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY:
    415  1.1  riastrad 			e->type = GTT_TYPE_PPGTT_PDP_ENTRY;
    416  1.1  riastrad 			e->val64 &= ~_PAGE_PSE;
    417  1.1  riastrad 			break;
    418  1.1  riastrad 		default:
    419  1.1  riastrad 			WARN_ON(1);
    420  1.1  riastrad 		}
    421  1.1  riastrad 	}
    422  1.1  riastrad }
    423  1.1  riastrad 
    424  1.1  riastrad static bool gen8_gtt_test_ips(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    425  1.1  riastrad {
    426  1.1  riastrad 	if (GEM_WARN_ON(e->type != GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY))
    427  1.1  riastrad 		return false;
    428  1.1  riastrad 
    429  1.1  riastrad 	return !!(e->val64 & GEN8_PDE_IPS_64K);
    430  1.1  riastrad }
    431  1.1  riastrad 
    432  1.1  riastrad static void gen8_gtt_clear_ips(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    433  1.1  riastrad {
    434  1.1  riastrad 	if (GEM_WARN_ON(e->type != GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY))
    435  1.1  riastrad 		return;
    436  1.1  riastrad 
    437  1.1  riastrad 	e->val64 &= ~GEN8_PDE_IPS_64K;
    438  1.1  riastrad }
    439  1.1  riastrad 
    440  1.1  riastrad static bool gen8_gtt_test_present(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    441  1.1  riastrad {
    442  1.1  riastrad 	/*
    443  1.1  riastrad 	 * i915 writes PDP root pointer registers without present bit,
    444  1.1  riastrad 	 * it also works, so we need to treat root pointer entry
    445  1.1  riastrad 	 * specifically.
    446  1.1  riastrad 	 */
    447  1.1  riastrad 	if (e->type == GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L3_ENTRY
    448  1.1  riastrad 			|| e->type == GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY)
    449  1.1  riastrad 		return (e->val64 != 0);
    450  1.1  riastrad 	else
    451  1.1  riastrad 		return (e->val64 & _PAGE_PRESENT);
    452  1.1  riastrad }
    453  1.1  riastrad 
    454  1.1  riastrad static void gtt_entry_clear_present(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    455  1.1  riastrad {
    456  1.1  riastrad 	e->val64 &= ~_PAGE_PRESENT;
    457  1.1  riastrad }
    458  1.1  riastrad 
    459  1.1  riastrad static void gtt_entry_set_present(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    460  1.1  riastrad {
    461  1.1  riastrad 	e->val64 |= _PAGE_PRESENT;
    462  1.1  riastrad }
    463  1.1  riastrad 
    464  1.1  riastrad static bool gen8_gtt_test_64k_splited(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    465  1.1  riastrad {
    466  1.1  riastrad 	return !!(e->val64 & GTT_SPTE_FLAG_64K_SPLITED);
    467  1.1  riastrad }
    468  1.1  riastrad 
    469  1.1  riastrad static void gen8_gtt_set_64k_splited(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    470  1.1  riastrad {
    471  1.1  riastrad 	e->val64 |= GTT_SPTE_FLAG_64K_SPLITED;
    472  1.1  riastrad }
    473  1.1  riastrad 
    474  1.1  riastrad static void gen8_gtt_clear_64k_splited(struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    475  1.1  riastrad {
    476  1.1  riastrad 	e->val64 &= ~GTT_SPTE_FLAG_64K_SPLITED;
    477  1.1  riastrad }
    478  1.1  riastrad 
    479  1.1  riastrad /*
    480  1.1  riastrad  * Per-platform GMA routines.
    481  1.1  riastrad  */
    482  1.1  riastrad static unsigned long gma_to_ggtt_pte_index(unsigned long gma)
    483  1.1  riastrad {
    484  1.1  riastrad 	unsigned long x = (gma >> I915_GTT_PAGE_SHIFT);
    485  1.1  riastrad 
    486  1.1  riastrad 	trace_gma_index(__func__, gma, x);
    487  1.1  riastrad 	return x;
    488  1.1  riastrad }
    489  1.1  riastrad 
    490  1.1  riastrad #define DEFINE_PPGTT_GMA_TO_INDEX(prefix, ename, exp) \
    491  1.1  riastrad static unsigned long prefix##_gma_to_##ename##_index(unsigned long gma) \
    492  1.1  riastrad { \
    493  1.1  riastrad 	unsigned long x = (exp); \
    494  1.1  riastrad 	trace_gma_index(__func__, gma, x); \
    495  1.1  riastrad 	return x; \
    496  1.1  riastrad }
    497  1.1  riastrad 
    498  1.1  riastrad DEFINE_PPGTT_GMA_TO_INDEX(gen8, pte, (gma >> 12 & 0x1ff));
    499  1.1  riastrad DEFINE_PPGTT_GMA_TO_INDEX(gen8, pde, (gma >> 21 & 0x1ff));
    500  1.1  riastrad DEFINE_PPGTT_GMA_TO_INDEX(gen8, l3_pdp, (gma >> 30 & 0x3));
    501  1.1  riastrad DEFINE_PPGTT_GMA_TO_INDEX(gen8, l4_pdp, (gma >> 30 & 0x1ff));
    502  1.1  riastrad DEFINE_PPGTT_GMA_TO_INDEX(gen8, pml4, (gma >> 39 & 0x1ff));
    503  1.1  riastrad 
    504  1.1  riastrad static struct intel_gvt_gtt_pte_ops gen8_gtt_pte_ops = {
    505  1.1  riastrad 	.get_entry = gtt_get_entry64,
    506  1.1  riastrad 	.set_entry = gtt_set_entry64,
    507  1.1  riastrad 	.clear_present = gtt_entry_clear_present,
    508  1.1  riastrad 	.set_present = gtt_entry_set_present,
    509  1.1  riastrad 	.test_present = gen8_gtt_test_present,
    510  1.1  riastrad 	.test_pse = gen8_gtt_test_pse,
    511  1.1  riastrad 	.clear_pse = gen8_gtt_clear_pse,
    512  1.1  riastrad 	.clear_ips = gen8_gtt_clear_ips,
    513  1.1  riastrad 	.test_ips = gen8_gtt_test_ips,
    514  1.1  riastrad 	.clear_64k_splited = gen8_gtt_clear_64k_splited,
    515  1.1  riastrad 	.set_64k_splited = gen8_gtt_set_64k_splited,
    516  1.1  riastrad 	.test_64k_splited = gen8_gtt_test_64k_splited,
    517  1.1  riastrad 	.get_pfn = gen8_gtt_get_pfn,
    518  1.1  riastrad 	.set_pfn = gen8_gtt_set_pfn,
    519  1.1  riastrad };
    520  1.1  riastrad 
    521  1.1  riastrad static struct intel_gvt_gtt_gma_ops gen8_gtt_gma_ops = {
    522  1.1  riastrad 	.gma_to_ggtt_pte_index = gma_to_ggtt_pte_index,
    523  1.1  riastrad 	.gma_to_pte_index = gen8_gma_to_pte_index,
    524  1.1  riastrad 	.gma_to_pde_index = gen8_gma_to_pde_index,
    525  1.1  riastrad 	.gma_to_l3_pdp_index = gen8_gma_to_l3_pdp_index,
    526  1.1  riastrad 	.gma_to_l4_pdp_index = gen8_gma_to_l4_pdp_index,
    527  1.1  riastrad 	.gma_to_pml4_index = gen8_gma_to_pml4_index,
    528  1.1  riastrad };
    529  1.1  riastrad 
    530  1.1  riastrad /* Update entry type per pse and ips bit. */
    531  1.1  riastrad static void update_entry_type_for_real(struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops,
    532  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry *entry, bool ips)
    533  1.1  riastrad {
    534  1.1  riastrad 	switch (entry->type) {
    535  1.1  riastrad 	case GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY:
    536  1.1  riastrad 	case GTT_TYPE_PPGTT_PDP_ENTRY:
    537  1.1  riastrad 		if (pte_ops->test_pse(entry))
    538  1.1  riastrad 			entry->type = get_pse_type(entry->type);
    539  1.1  riastrad 		break;
    540  1.1  riastrad 	case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY:
    541  1.1  riastrad 		if (ips)
    542  1.1  riastrad 			entry->type = get_pse_type(entry->type);
    543  1.1  riastrad 		break;
    544  1.1  riastrad 	default:
    545  1.1  riastrad 		GEM_BUG_ON(!gtt_type_is_entry(entry->type));
    546  1.1  riastrad 	}
    547  1.1  riastrad 
    548  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(entry->type == GTT_TYPE_INVALID);
    549  1.1  riastrad }
    550  1.1  riastrad 
    551  1.1  riastrad /*
    552  1.1  riastrad  * MM helpers.
    553  1.1  riastrad  */
    554  1.1  riastrad static void _ppgtt_get_root_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    555  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index,
    556  1.1  riastrad 		bool guest)
    557  1.1  riastrad {
    558  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = mm->vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    559  1.1  riastrad 
    560  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(mm->type != INTEL_GVT_MM_PPGTT);
    561  1.1  riastrad 
    562  1.1  riastrad 	entry->type = mm->ppgtt_mm.root_entry_type;
    563  1.1  riastrad 	pte_ops->get_entry(guest ? mm->ppgtt_mm.guest_pdps :
    564  1.1  riastrad 			   mm->ppgtt_mm.shadow_pdps,
    565  1.1  riastrad 			   entry, index, false, 0, mm->vgpu);
    566  1.1  riastrad 	update_entry_type_for_real(pte_ops, entry, false);
    567  1.1  riastrad }
    568  1.1  riastrad 
    569  1.1  riastrad static inline void ppgtt_get_guest_root_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    570  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    571  1.1  riastrad {
    572  1.1  riastrad 	_ppgtt_get_root_entry(mm, entry, index, true);
    573  1.1  riastrad }
    574  1.1  riastrad 
    575  1.1  riastrad static inline void ppgtt_get_shadow_root_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    576  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    577  1.1  riastrad {
    578  1.1  riastrad 	_ppgtt_get_root_entry(mm, entry, index, false);
    579  1.1  riastrad }
    580  1.1  riastrad 
    581  1.1  riastrad static void _ppgtt_set_root_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    582  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index,
    583  1.1  riastrad 		bool guest)
    584  1.1  riastrad {
    585  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = mm->vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    586  1.1  riastrad 
    587  1.1  riastrad 	pte_ops->set_entry(guest ? mm->ppgtt_mm.guest_pdps :
    588  1.1  riastrad 			   mm->ppgtt_mm.shadow_pdps,
    589  1.1  riastrad 			   entry, index, false, 0, mm->vgpu);
    590  1.1  riastrad }
    591  1.1  riastrad 
    592  1.1  riastrad static inline void ppgtt_set_guest_root_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    593  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    594  1.1  riastrad {
    595  1.1  riastrad 	_ppgtt_set_root_entry(mm, entry, index, true);
    596  1.1  riastrad }
    597  1.1  riastrad 
    598  1.1  riastrad static inline void ppgtt_set_shadow_root_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    599  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    600  1.1  riastrad {
    601  1.1  riastrad 	_ppgtt_set_root_entry(mm, entry, index, false);
    602  1.1  riastrad }
    603  1.1  riastrad 
    604  1.1  riastrad static void ggtt_get_guest_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    605  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    606  1.1  riastrad {
    607  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = mm->vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    608  1.1  riastrad 
    609  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(mm->type != INTEL_GVT_MM_GGTT);
    610  1.1  riastrad 
    611  1.1  riastrad 	entry->type = GTT_TYPE_GGTT_PTE;
    612  1.1  riastrad 	pte_ops->get_entry(mm->ggtt_mm.virtual_ggtt, entry, index,
    613  1.1  riastrad 			   false, 0, mm->vgpu);
    614  1.1  riastrad }
    615  1.1  riastrad 
    616  1.1  riastrad static void ggtt_set_guest_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    617  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    618  1.1  riastrad {
    619  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = mm->vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    620  1.1  riastrad 
    621  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(mm->type != INTEL_GVT_MM_GGTT);
    622  1.1  riastrad 
    623  1.1  riastrad 	pte_ops->set_entry(mm->ggtt_mm.virtual_ggtt, entry, index,
    624  1.1  riastrad 			   false, 0, mm->vgpu);
    625  1.1  riastrad }
    626  1.1  riastrad 
    627  1.1  riastrad static void ggtt_get_host_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    628  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    629  1.1  riastrad {
    630  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = mm->vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    631  1.1  riastrad 
    632  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(mm->type != INTEL_GVT_MM_GGTT);
    633  1.1  riastrad 
    634  1.1  riastrad 	pte_ops->get_entry(NULL, entry, index, false, 0, mm->vgpu);
    635  1.1  riastrad }
    636  1.1  riastrad 
    637  1.1  riastrad static void ggtt_set_host_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
    638  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry, unsigned long index)
    639  1.1  riastrad {
    640  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = mm->vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    641  1.1  riastrad 
    642  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(mm->type != INTEL_GVT_MM_GGTT);
    643  1.1  riastrad 
    644  1.1  riastrad 	pte_ops->set_entry(NULL, entry, index, false, 0, mm->vgpu);
    645  1.1  riastrad }
    646  1.1  riastrad 
    647  1.1  riastrad /*
    648  1.1  riastrad  * PPGTT shadow page table helpers.
    649  1.1  riastrad  */
    650  1.1  riastrad static inline int ppgtt_spt_get_entry(
    651  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
    652  1.1  riastrad 		void *page_table, int type,
    653  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *e, unsigned long index,
    654  1.1  riastrad 		bool guest)
    655  1.1  riastrad {
    656  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = spt->vgpu->gvt;
    657  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = gvt->gtt.pte_ops;
    658  1.1  riastrad 	int ret;
    659  1.1  riastrad 
    660  1.1  riastrad 	e->type = get_entry_type(type);
    661  1.1  riastrad 
    662  1.1  riastrad 	if (WARN(!gtt_type_is_entry(e->type), "invalid entry type\n"))
    663  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
    664  1.1  riastrad 
    665  1.1  riastrad 	ret = ops->get_entry(page_table, e, index, guest,
    666  1.1  riastrad 			spt->guest_page.gfn << I915_GTT_PAGE_SHIFT,
    667  1.1  riastrad 			spt->vgpu);
    668  1.1  riastrad 	if (ret)
    669  1.1  riastrad 		return ret;
    670  1.1  riastrad 
    671  1.1  riastrad 	update_entry_type_for_real(ops, e, guest ?
    672  1.1  riastrad 				   spt->guest_page.pde_ips : false);
    673  1.1  riastrad 
    674  1.1  riastrad 	gvt_vdbg_mm("read ppgtt entry, spt type %d, entry type %d, index %lu, value %llx\n",
    675  1.1  riastrad 		    type, e->type, index, e->val64);
    676  1.1  riastrad 	return 0;
    677  1.1  riastrad }
    678  1.1  riastrad 
    679  1.1  riastrad static inline int ppgtt_spt_set_entry(
    680  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
    681  1.1  riastrad 		void *page_table, int type,
    682  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *e, unsigned long index,
    683  1.1  riastrad 		bool guest)
    684  1.1  riastrad {
    685  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = spt->vgpu->gvt;
    686  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = gvt->gtt.pte_ops;
    687  1.1  riastrad 
    688  1.1  riastrad 	if (WARN(!gtt_type_is_entry(e->type), "invalid entry type\n"))
    689  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
    690  1.1  riastrad 
    691  1.1  riastrad 	gvt_vdbg_mm("set ppgtt entry, spt type %d, entry type %d, index %lu, value %llx\n",
    692  1.1  riastrad 		    type, e->type, index, e->val64);
    693  1.1  riastrad 
    694  1.1  riastrad 	return ops->set_entry(page_table, e, index, guest,
    695  1.1  riastrad 			spt->guest_page.gfn << I915_GTT_PAGE_SHIFT,
    696  1.1  riastrad 			spt->vgpu);
    697  1.1  riastrad }
    698  1.1  riastrad 
    699  1.1  riastrad #define ppgtt_get_guest_entry(spt, e, index) \
    700  1.1  riastrad 	ppgtt_spt_get_entry(spt, NULL, \
    701  1.1  riastrad 		spt->guest_page.type, e, index, true)
    702  1.1  riastrad 
    703  1.1  riastrad #define ppgtt_set_guest_entry(spt, e, index) \
    704  1.1  riastrad 	ppgtt_spt_set_entry(spt, NULL, \
    705  1.1  riastrad 		spt->guest_page.type, e, index, true)
    706  1.1  riastrad 
    707  1.1  riastrad #define ppgtt_get_shadow_entry(spt, e, index) \
    708  1.1  riastrad 	ppgtt_spt_get_entry(spt, spt->shadow_page.vaddr, \
    709  1.1  riastrad 		spt->shadow_page.type, e, index, false)
    710  1.1  riastrad 
    711  1.1  riastrad #define ppgtt_set_shadow_entry(spt, e, index) \
    712  1.1  riastrad 	ppgtt_spt_set_entry(spt, spt->shadow_page.vaddr, \
    713  1.1  riastrad 		spt->shadow_page.type, e, index, false)
    714  1.1  riastrad 
    715  1.1  riastrad static void *alloc_spt(gfp_t gfp_mask)
    716  1.1  riastrad {
    717  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt;
    718  1.1  riastrad 
    719  1.1  riastrad 	spt = kzalloc(sizeof(*spt), gfp_mask);
    720  1.1  riastrad 	if (!spt)
    721  1.1  riastrad 		return NULL;
    722  1.1  riastrad 
    723  1.1  riastrad 	spt->shadow_page.page = alloc_page(gfp_mask);
    724  1.1  riastrad 	if (!spt->shadow_page.page) {
    725  1.1  riastrad 		kfree(spt);
    726  1.1  riastrad 		return NULL;
    727  1.1  riastrad 	}
    728  1.1  riastrad 	return spt;
    729  1.1  riastrad }
    730  1.1  riastrad 
    731  1.1  riastrad static void free_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
    732  1.1  riastrad {
    733  1.1  riastrad 	__free_page(spt->shadow_page.page);
    734  1.1  riastrad 	kfree(spt);
    735  1.1  riastrad }
    736  1.1  riastrad 
    737  1.1  riastrad static int detach_oos_page(struct intel_vgpu *vgpu,
    738  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_oos_page *oos_page);
    739  1.1  riastrad 
    740  1.1  riastrad static void ppgtt_free_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
    741  1.1  riastrad {
    742  1.1  riastrad 	struct device *kdev = &spt->vgpu->gvt->dev_priv->drm.pdev->dev;
    743  1.1  riastrad 
    744  1.1  riastrad 	trace_spt_free(spt->vgpu->id, spt, spt->guest_page.type);
    745  1.1  riastrad 
    746  1.1  riastrad 	dma_unmap_page(kdev, spt->shadow_page.mfn << I915_GTT_PAGE_SHIFT, 4096,
    747  1.1  riastrad 		       PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
    748  1.1  riastrad 
    749  1.1  riastrad 	radix_tree_delete(&spt->vgpu->gtt.spt_tree, spt->shadow_page.mfn);
    750  1.1  riastrad 
    751  1.1  riastrad 	if (spt->guest_page.gfn) {
    752  1.1  riastrad 		if (spt->guest_page.oos_page)
    753  1.1  riastrad 			detach_oos_page(spt->vgpu, spt->guest_page.oos_page);
    754  1.1  riastrad 
    755  1.1  riastrad 		intel_vgpu_unregister_page_track(spt->vgpu, spt->guest_page.gfn);
    756  1.1  riastrad 	}
    757  1.1  riastrad 
    758  1.1  riastrad 	list_del_init(&spt->post_shadow_list);
    759  1.1  riastrad 	free_spt(spt);
    760  1.1  riastrad }
    761  1.1  riastrad 
    762  1.1  riastrad static void ppgtt_free_all_spt(struct intel_vgpu *vgpu)
    763  1.1  riastrad {
    764  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt, *spn;
    765  1.1  riastrad 	struct radix_tree_iter iter;
    766  1.1  riastrad 	LIST_HEAD(all_spt);
    767  1.1  riastrad 	void __rcu **slot;
    768  1.1  riastrad 
    769  1.1  riastrad 	rcu_read_lock();
    770  1.1  riastrad 	radix_tree_for_each_slot(slot, &vgpu->gtt.spt_tree, &iter, 0) {
    771  1.1  riastrad 		spt = radix_tree_deref_slot(slot);
    772  1.1  riastrad 		list_move(&spt->post_shadow_list, &all_spt);
    773  1.1  riastrad 	}
    774  1.1  riastrad 	rcu_read_unlock();
    775  1.1  riastrad 
    776  1.1  riastrad 	list_for_each_entry_safe(spt, spn, &all_spt, post_shadow_list)
    777  1.1  riastrad 		ppgtt_free_spt(spt);
    778  1.1  riastrad }
    779  1.1  riastrad 
    780  1.1  riastrad static int ppgtt_handle_guest_write_page_table_bytes(
    781  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
    782  1.1  riastrad 		u64 pa, void *p_data, int bytes);
    783  1.1  riastrad 
    784  1.1  riastrad static int ppgtt_write_protection_handler(
    785  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_page_track *page_track,
    786  1.1  riastrad 		u64 gpa, void *data, int bytes)
    787  1.1  riastrad {
    788  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt = page_track->priv_data;
    789  1.1  riastrad 
    790  1.1  riastrad 	int ret;
    791  1.1  riastrad 
    792  1.1  riastrad 	if (bytes != 4 && bytes != 8)
    793  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
    794  1.1  riastrad 
    795  1.1  riastrad 	ret = ppgtt_handle_guest_write_page_table_bytes(spt, gpa, data, bytes);
    796  1.1  riastrad 	if (ret)
    797  1.1  riastrad 		return ret;
    798  1.1  riastrad 	return ret;
    799  1.1  riastrad }
    800  1.1  riastrad 
    801  1.1  riastrad /* Find a spt by guest gfn. */
    802  1.1  riastrad static struct intel_vgpu_ppgtt_spt *intel_vgpu_find_spt_by_gfn(
    803  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu *vgpu, unsigned long gfn)
    804  1.1  riastrad {
    805  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_page_track *track;
    806  1.1  riastrad 
    807  1.1  riastrad 	track = intel_vgpu_find_page_track(vgpu, gfn);
    808  1.1  riastrad 	if (track && track->handler == ppgtt_write_protection_handler)
    809  1.1  riastrad 		return track->priv_data;
    810  1.1  riastrad 
    811  1.1  riastrad 	return NULL;
    812  1.1  riastrad }
    813  1.1  riastrad 
    814  1.1  riastrad /* Find the spt by shadow page mfn. */
    815  1.1  riastrad static inline struct intel_vgpu_ppgtt_spt *intel_vgpu_find_spt_by_mfn(
    816  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu *vgpu, unsigned long mfn)
    817  1.1  riastrad {
    818  1.1  riastrad 	return radix_tree_lookup(&vgpu->gtt.spt_tree, mfn);
    819  1.1  riastrad }
    820  1.1  riastrad 
    821  1.1  riastrad static int reclaim_one_ppgtt_mm(struct intel_gvt *gvt);
    822  1.1  riastrad 
    823  1.1  riastrad /* Allocate shadow page table without guest page. */
    824  1.1  riastrad static struct intel_vgpu_ppgtt_spt *ppgtt_alloc_spt(
    825  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu *vgpu, enum intel_gvt_gtt_type type)
    826  1.1  riastrad {
    827  1.1  riastrad 	struct device *kdev = &vgpu->gvt->dev_priv->drm.pdev->dev;
    828  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt = NULL;
    829  1.1  riastrad 	dma_addr_t daddr;
    830  1.1  riastrad 	int ret;
    831  1.1  riastrad 
    832  1.1  riastrad retry:
    833  1.1  riastrad 	spt = alloc_spt(GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
    834  1.1  riastrad 	if (!spt) {
    835  1.1  riastrad 		if (reclaim_one_ppgtt_mm(vgpu->gvt))
    836  1.1  riastrad 			goto retry;
    837  1.1  riastrad 
    838  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("fail to allocate ppgtt shadow page\n");
    839  1.1  riastrad 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
    840  1.1  riastrad 	}
    841  1.1  riastrad 
    842  1.1  riastrad 	spt->vgpu = vgpu;
    843  1.1  riastrad 	atomic_set(&spt->refcount, 1);
    844  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&spt->post_shadow_list);
    845  1.1  riastrad 
    846  1.1  riastrad 	/*
    847  1.1  riastrad 	 * Init shadow_page.
    848  1.1  riastrad 	 */
    849  1.1  riastrad 	spt->shadow_page.type = type;
    850  1.1  riastrad 	daddr = dma_map_page(kdev, spt->shadow_page.page,
    851  1.1  riastrad 			     0, 4096, PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
    852  1.1  riastrad 	if (dma_mapping_error(kdev, daddr)) {
    853  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("fail to map dma addr\n");
    854  1.1  riastrad 		ret = -EINVAL;
    855  1.1  riastrad 		goto err_free_spt;
    856  1.1  riastrad 	}
    857  1.1  riastrad 	spt->shadow_page.vaddr = page_address(spt->shadow_page.page);
    858  1.1  riastrad 	spt->shadow_page.mfn = daddr >> I915_GTT_PAGE_SHIFT;
    859  1.1  riastrad 
    860  1.1  riastrad 	ret = radix_tree_insert(&vgpu->gtt.spt_tree, spt->shadow_page.mfn, spt);
    861  1.1  riastrad 	if (ret)
    862  1.1  riastrad 		goto err_unmap_dma;
    863  1.1  riastrad 
    864  1.1  riastrad 	return spt;
    865  1.1  riastrad 
    866  1.1  riastrad err_unmap_dma:
    867  1.1  riastrad 	dma_unmap_page(kdev, daddr, PAGE_SIZE, PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
    868  1.1  riastrad err_free_spt:
    869  1.1  riastrad 	free_spt(spt);
    870  1.1  riastrad 	return ERR_PTR(ret);
    871  1.1  riastrad }
    872  1.1  riastrad 
    873  1.1  riastrad /* Allocate shadow page table associated with specific gfn. */
    874  1.1  riastrad static struct intel_vgpu_ppgtt_spt *ppgtt_alloc_spt_gfn(
    875  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu *vgpu, enum intel_gvt_gtt_type type,
    876  1.1  riastrad 		unsigned long gfn, bool guest_pde_ips)
    877  1.1  riastrad {
    878  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt;
    879  1.1  riastrad 	int ret;
    880  1.1  riastrad 
    881  1.1  riastrad 	spt = ppgtt_alloc_spt(vgpu, type);
    882  1.1  riastrad 	if (IS_ERR(spt))
    883  1.1  riastrad 		return spt;
    884  1.1  riastrad 
    885  1.1  riastrad 	/*
    886  1.1  riastrad 	 * Init guest_page.
    887  1.1  riastrad 	 */
    888  1.1  riastrad 	ret = intel_vgpu_register_page_track(vgpu, gfn,
    889  1.1  riastrad 			ppgtt_write_protection_handler, spt);
    890  1.1  riastrad 	if (ret) {
    891  1.1  riastrad 		ppgtt_free_spt(spt);
    892  1.1  riastrad 		return ERR_PTR(ret);
    893  1.1  riastrad 	}
    894  1.1  riastrad 
    895  1.1  riastrad 	spt->guest_page.type = type;
    896  1.1  riastrad 	spt->guest_page.gfn = gfn;
    897  1.1  riastrad 	spt->guest_page.pde_ips = guest_pde_ips;
    898  1.1  riastrad 
    899  1.1  riastrad 	trace_spt_alloc(vgpu->id, spt, type, spt->shadow_page.mfn, gfn);
    900  1.1  riastrad 
    901  1.1  riastrad 	return spt;
    902  1.1  riastrad }
    903  1.1  riastrad 
    904  1.1  riastrad #define pt_entry_size_shift(spt) \
    905  1.1  riastrad 	((spt)->vgpu->gvt->device_info.gtt_entry_size_shift)
    906  1.1  riastrad 
    907  1.1  riastrad #define pt_entries(spt) \
    908  1.1  riastrad 	(I915_GTT_PAGE_SIZE >> pt_entry_size_shift(spt))
    909  1.1  riastrad 
    910  1.1  riastrad #define for_each_present_guest_entry(spt, e, i) \
    911  1.1  riastrad 	for (i = 0; i < pt_entries(spt); \
    912  1.1  riastrad 	     i += spt->guest_page.pde_ips ? GTT_64K_PTE_STRIDE : 1) \
    913  1.1  riastrad 		if (!ppgtt_get_guest_entry(spt, e, i) && \
    914  1.1  riastrad 		    spt->vgpu->gvt->gtt.pte_ops->test_present(e))
    915  1.1  riastrad 
    916  1.1  riastrad #define for_each_present_shadow_entry(spt, e, i) \
    917  1.1  riastrad 	for (i = 0; i < pt_entries(spt); \
    918  1.1  riastrad 	     i += spt->shadow_page.pde_ips ? GTT_64K_PTE_STRIDE : 1) \
    919  1.1  riastrad 		if (!ppgtt_get_shadow_entry(spt, e, i) && \
    920  1.1  riastrad 		    spt->vgpu->gvt->gtt.pte_ops->test_present(e))
    921  1.1  riastrad 
    922  1.1  riastrad #define for_each_shadow_entry(spt, e, i) \
    923  1.1  riastrad 	for (i = 0; i < pt_entries(spt); \
    924  1.1  riastrad 	     i += (spt->shadow_page.pde_ips ? GTT_64K_PTE_STRIDE : 1)) \
    925  1.1  riastrad 		if (!ppgtt_get_shadow_entry(spt, e, i))
    926  1.1  riastrad 
    927  1.1  riastrad static inline void ppgtt_get_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
    928  1.1  riastrad {
    929  1.1  riastrad 	int v = atomic_read(&spt->refcount);
    930  1.1  riastrad 
    931  1.1  riastrad 	trace_spt_refcount(spt->vgpu->id, "inc", spt, v, (v + 1));
    932  1.1  riastrad 	atomic_inc(&spt->refcount);
    933  1.1  riastrad }
    934  1.1  riastrad 
    935  1.1  riastrad static inline int ppgtt_put_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
    936  1.1  riastrad {
    937  1.1  riastrad 	int v = atomic_read(&spt->refcount);
    938  1.1  riastrad 
    939  1.1  riastrad 	trace_spt_refcount(spt->vgpu->id, "dec", spt, v, (v - 1));
    940  1.1  riastrad 	return atomic_dec_return(&spt->refcount);
    941  1.1  riastrad }
    942  1.1  riastrad 
    943  1.1  riastrad static int ppgtt_invalidate_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt);
    944  1.1  riastrad 
    945  1.1  riastrad static int ppgtt_invalidate_spt_by_shadow_entry(struct intel_vgpu *vgpu,
    946  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *e)
    947  1.1  riastrad {
    948  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    949  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *s;
    950  1.1  riastrad 	enum intel_gvt_gtt_type cur_pt_type;
    951  1.1  riastrad 
    952  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(!gtt_type_is_pt(get_next_pt_type(e->type)));
    953  1.1  riastrad 
    954  1.1  riastrad 	if (e->type != GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L3_ENTRY
    955  1.1  riastrad 		&& e->type != GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY) {
    956  1.1  riastrad 		cur_pt_type = get_next_pt_type(e->type);
    957  1.1  riastrad 
    958  1.1  riastrad 		if (!gtt_type_is_pt(cur_pt_type) ||
    959  1.1  riastrad 				!gtt_type_is_pt(cur_pt_type + 1)) {
    960  1.1  riastrad 			WARN(1, "Invalid page table type, cur_pt_type is: %d\n", cur_pt_type);
    961  1.1  riastrad 			return -EINVAL;
    962  1.1  riastrad 		}
    963  1.1  riastrad 
    964  1.1  riastrad 		cur_pt_type += 1;
    965  1.1  riastrad 
    966  1.1  riastrad 		if (ops->get_pfn(e) ==
    967  1.1  riastrad 			vgpu->gtt.scratch_pt[cur_pt_type].page_mfn)
    968  1.1  riastrad 			return 0;
    969  1.1  riastrad 	}
    970  1.1  riastrad 	s = intel_vgpu_find_spt_by_mfn(vgpu, ops->get_pfn(e));
    971  1.1  riastrad 	if (!s) {
    972  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("fail to find shadow page: mfn: 0x%lx\n",
    973  1.1  riastrad 				ops->get_pfn(e));
    974  1.1  riastrad 		return -ENXIO;
    975  1.1  riastrad 	}
    976  1.1  riastrad 	return ppgtt_invalidate_spt(s);
    977  1.1  riastrad }
    978  1.1  riastrad 
    979  1.1  riastrad static inline void ppgtt_invalidate_pte(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
    980  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry)
    981  1.1  riastrad {
    982  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = spt->vgpu;
    983  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
    984  1.1  riastrad 	unsigned long pfn;
    985  1.1  riastrad 	int type;
    986  1.1  riastrad 
    987  1.1  riastrad 	pfn = ops->get_pfn(entry);
    988  1.1  riastrad 	type = spt->shadow_page.type;
    989  1.1  riastrad 
    990  1.1  riastrad 	/* Uninitialized spte or unshadowed spte. */
    991  1.1  riastrad 	if (!pfn || pfn == vgpu->gtt.scratch_pt[type].page_mfn)
    992  1.1  riastrad 		return;
    993  1.1  riastrad 
    994  1.1  riastrad 	intel_gvt_hypervisor_dma_unmap_guest_page(vgpu, pfn << PAGE_SHIFT);
    995  1.1  riastrad }
    996  1.1  riastrad 
    997  1.1  riastrad static int ppgtt_invalidate_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
    998  1.1  riastrad {
    999  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = spt->vgpu;
   1000  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry e;
   1001  1.1  riastrad 	unsigned long index;
   1002  1.1  riastrad 	int ret;
   1003  1.1  riastrad 
   1004  1.1  riastrad 	trace_spt_change(spt->vgpu->id, "die", spt,
   1005  1.1  riastrad 			spt->guest_page.gfn, spt->shadow_page.type);
   1006  1.1  riastrad 
   1007  1.1  riastrad 	if (ppgtt_put_spt(spt) > 0)
   1008  1.1  riastrad 		return 0;
   1009  1.1  riastrad 
   1010  1.1  riastrad 	for_each_present_shadow_entry(spt, &e, index) {
   1011  1.1  riastrad 		switch (e.type) {
   1012  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY:
   1013  1.1  riastrad 			gvt_vdbg_mm("invalidate 4K entry\n");
   1014  1.1  riastrad 			ppgtt_invalidate_pte(spt, &e);
   1015  1.1  riastrad 			break;
   1016  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY:
   1017  1.1  riastrad 			/* We don't setup 64K shadow entry so far. */
   1018  1.1  riastrad 			WARN(1, "suspicious 64K gtt entry\n");
   1019  1.1  riastrad 			continue;
   1020  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY:
   1021  1.1  riastrad 			gvt_vdbg_mm("invalidate 2M entry\n");
   1022  1.1  riastrad 			continue;
   1023  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY:
   1024  1.1  riastrad 			WARN(1, "GVT doesn't support 1GB page\n");
   1025  1.1  riastrad 			continue;
   1026  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PML4_ENTRY:
   1027  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PDP_ENTRY:
   1028  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY:
   1029  1.1  riastrad 			gvt_vdbg_mm("invalidate PMUL4/PDP/PDE entry\n");
   1030  1.1  riastrad 			ret = ppgtt_invalidate_spt_by_shadow_entry(
   1031  1.1  riastrad 					spt->vgpu, &e);
   1032  1.1  riastrad 			if (ret)
   1033  1.1  riastrad 				goto fail;
   1034  1.1  riastrad 			break;
   1035  1.1  riastrad 		default:
   1036  1.1  riastrad 			GEM_BUG_ON(1);
   1037  1.1  riastrad 		}
   1038  1.1  riastrad 	}
   1039  1.1  riastrad 
   1040  1.1  riastrad 	trace_spt_change(spt->vgpu->id, "release", spt,
   1041  1.1  riastrad 			 spt->guest_page.gfn, spt->shadow_page.type);
   1042  1.1  riastrad 	ppgtt_free_spt(spt);
   1043  1.1  riastrad 	return 0;
   1044  1.1  riastrad fail:
   1045  1.1  riastrad 	gvt_vgpu_err("fail: shadow page %p shadow entry 0x%llx type %d\n",
   1046  1.1  riastrad 			spt, e.val64, e.type);
   1047  1.1  riastrad 	return ret;
   1048  1.1  riastrad }
   1049  1.1  riastrad 
   1050  1.1  riastrad static bool vgpu_ips_enabled(struct intel_vgpu *vgpu)
   1051  1.1  riastrad {
   1052  1.1  riastrad 	struct drm_i915_private *dev_priv = vgpu->gvt->dev_priv;
   1053  1.1  riastrad 
   1054  1.1  riastrad 	if (INTEL_GEN(dev_priv) == 9 || INTEL_GEN(dev_priv) == 10) {
   1055  1.1  riastrad 		u32 ips = vgpu_vreg_t(vgpu, GEN8_GAMW_ECO_DEV_RW_IA) &
   1056  1.1  riastrad 			GAMW_ECO_ENABLE_64K_IPS_FIELD;
   1057  1.1  riastrad 
   1058  1.1  riastrad 		return ips == GAMW_ECO_ENABLE_64K_IPS_FIELD;
   1059  1.1  riastrad 	} else if (INTEL_GEN(dev_priv) >= 11) {
   1060  1.1  riastrad 		/* 64K paging only controlled by IPS bit in PTE now. */
   1061  1.1  riastrad 		return true;
   1062  1.1  riastrad 	} else
   1063  1.1  riastrad 		return false;
   1064  1.1  riastrad }
   1065  1.1  riastrad 
   1066  1.1  riastrad static int ppgtt_populate_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt);
   1067  1.1  riastrad 
   1068  1.1  riastrad static struct intel_vgpu_ppgtt_spt *ppgtt_populate_spt_by_guest_entry(
   1069  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu *vgpu, struct intel_gvt_gtt_entry *we)
   1070  1.1  riastrad {
   1071  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1072  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt = NULL;
   1073  1.1  riastrad 	bool ips = false;
   1074  1.1  riastrad 	int ret;
   1075  1.1  riastrad 
   1076  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(!gtt_type_is_pt(get_next_pt_type(we->type)));
   1077  1.1  riastrad 
   1078  1.1  riastrad 	if (we->type == GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY)
   1079  1.1  riastrad 		ips = vgpu_ips_enabled(vgpu) && ops->test_ips(we);
   1080  1.1  riastrad 
   1081  1.1  riastrad 	spt = intel_vgpu_find_spt_by_gfn(vgpu, ops->get_pfn(we));
   1082  1.1  riastrad 	if (spt) {
   1083  1.1  riastrad 		ppgtt_get_spt(spt);
   1084  1.1  riastrad 
   1085  1.1  riastrad 		if (ips != spt->guest_page.pde_ips) {
   1086  1.1  riastrad 			spt->guest_page.pde_ips = ips;
   1087  1.1  riastrad 
   1088  1.1  riastrad 			gvt_dbg_mm("reshadow PDE since ips changed\n");
   1089  1.1  riastrad 			clear_page(spt->shadow_page.vaddr);
   1090  1.1  riastrad 			ret = ppgtt_populate_spt(spt);
   1091  1.1  riastrad 			if (ret) {
   1092  1.1  riastrad 				ppgtt_put_spt(spt);
   1093  1.1  riastrad 				goto err;
   1094  1.1  riastrad 			}
   1095  1.1  riastrad 		}
   1096  1.1  riastrad 	} else {
   1097  1.1  riastrad 		int type = get_next_pt_type(we->type);
   1098  1.1  riastrad 
   1099  1.1  riastrad 		if (!gtt_type_is_pt(type)) {
   1100  1.1  riastrad 			ret = -EINVAL;
   1101  1.1  riastrad 			goto err;
   1102  1.1  riastrad 		}
   1103  1.1  riastrad 
   1104  1.1  riastrad 		spt = ppgtt_alloc_spt_gfn(vgpu, type, ops->get_pfn(we), ips);
   1105  1.1  riastrad 		if (IS_ERR(spt)) {
   1106  1.1  riastrad 			ret = PTR_ERR(spt);
   1107  1.1  riastrad 			goto err;
   1108  1.1  riastrad 		}
   1109  1.1  riastrad 
   1110  1.1  riastrad 		ret = intel_vgpu_enable_page_track(vgpu, spt->guest_page.gfn);
   1111  1.1  riastrad 		if (ret)
   1112  1.1  riastrad 			goto err_free_spt;
   1113  1.1  riastrad 
   1114  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_populate_spt(spt);
   1115  1.1  riastrad 		if (ret)
   1116  1.1  riastrad 			goto err_free_spt;
   1117  1.1  riastrad 
   1118  1.1  riastrad 		trace_spt_change(vgpu->id, "new", spt, spt->guest_page.gfn,
   1119  1.1  riastrad 				 spt->shadow_page.type);
   1120  1.1  riastrad 	}
   1121  1.1  riastrad 	return spt;
   1122  1.1  riastrad 
   1123  1.1  riastrad err_free_spt:
   1124  1.1  riastrad 	ppgtt_free_spt(spt);
   1125  1.1  riastrad 	spt = NULL;
   1126  1.1  riastrad err:
   1127  1.1  riastrad 	gvt_vgpu_err("fail: shadow page %p guest entry 0x%llx type %d\n",
   1128  1.1  riastrad 		     spt, we->val64, we->type);
   1129  1.1  riastrad 	return ERR_PTR(ret);
   1130  1.1  riastrad }
   1131  1.1  riastrad 
   1132  1.1  riastrad static inline void ppgtt_generate_shadow_entry(struct intel_gvt_gtt_entry *se,
   1133  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *s, struct intel_gvt_gtt_entry *ge)
   1134  1.1  riastrad {
   1135  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = s->vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1136  1.1  riastrad 
   1137  1.1  riastrad 	se->type = ge->type;
   1138  1.1  riastrad 	se->val64 = ge->val64;
   1139  1.1  riastrad 
   1140  1.1  riastrad 	/* Because we always split 64KB pages, so clear IPS in shadow PDE. */
   1141  1.1  riastrad 	if (se->type == GTT_TYPE_PPGTT_PDE_ENTRY)
   1142  1.1  riastrad 		ops->clear_ips(se);
   1143  1.1  riastrad 
   1144  1.1  riastrad 	ops->set_pfn(se, s->shadow_page.mfn);
   1145  1.1  riastrad }
   1146  1.1  riastrad 
   1147  1.1  riastrad /**
   1148  1.1  riastrad  * Check if can do 2M page
   1149  1.1  riastrad  * @vgpu: target vgpu
   1150  1.1  riastrad  * @entry: target pfn's gtt entry
   1151  1.1  riastrad  *
   1152  1.1  riastrad  * Return 1 if 2MB huge gtt shadowing is possilbe, 0 if miscondition,
   1153  1.1  riastrad  * negtive if found err.
   1154  1.1  riastrad  */
   1155  1.1  riastrad static int is_2MB_gtt_possible(struct intel_vgpu *vgpu,
   1156  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry *entry)
   1157  1.1  riastrad {
   1158  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1159  1.1  riastrad 	unsigned long pfn;
   1160  1.1  riastrad 
   1161  1.1  riastrad 	if (!HAS_PAGE_SIZES(vgpu->gvt->dev_priv, I915_GTT_PAGE_SIZE_2M))
   1162  1.1  riastrad 		return 0;
   1163  1.1  riastrad 
   1164  1.1  riastrad 	pfn = intel_gvt_hypervisor_gfn_to_mfn(vgpu, ops->get_pfn(entry));
   1165  1.1  riastrad 	if (pfn == INTEL_GVT_INVALID_ADDR)
   1166  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   1167  1.1  riastrad 
   1168  1.1  riastrad 	return PageTransHuge(pfn_to_page(pfn));
   1169  1.1  riastrad }
   1170  1.1  riastrad 
   1171  1.1  riastrad static int split_2MB_gtt_entry(struct intel_vgpu *vgpu,
   1172  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt, unsigned long index,
   1173  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry *se)
   1174  1.1  riastrad {
   1175  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1176  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *sub_spt;
   1177  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry sub_se;
   1178  1.1  riastrad 	unsigned long start_gfn;
   1179  1.1  riastrad 	dma_addr_t dma_addr;
   1180  1.1  riastrad 	unsigned long sub_index;
   1181  1.1  riastrad 	int ret;
   1182  1.1  riastrad 
   1183  1.1  riastrad 	gvt_dbg_mm("Split 2M gtt entry, index %lu\n", index);
   1184  1.1  riastrad 
   1185  1.1  riastrad 	start_gfn = ops->get_pfn(se);
   1186  1.1  riastrad 
   1187  1.1  riastrad 	sub_spt = ppgtt_alloc_spt(vgpu, GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT);
   1188  1.1  riastrad 	if (IS_ERR(sub_spt))
   1189  1.1  riastrad 		return PTR_ERR(sub_spt);
   1190  1.1  riastrad 
   1191  1.1  riastrad 	for_each_shadow_entry(sub_spt, &sub_se, sub_index) {
   1192  1.1  riastrad 		ret = intel_gvt_hypervisor_dma_map_guest_page(vgpu,
   1193  1.1  riastrad 				start_gfn + sub_index, PAGE_SIZE, &dma_addr);
   1194  1.1  riastrad 		if (ret) {
   1195  1.1  riastrad 			ppgtt_invalidate_spt(spt);
   1196  1.1  riastrad 			return ret;
   1197  1.1  riastrad 		}
   1198  1.1  riastrad 		sub_se.val64 = se->val64;
   1199  1.1  riastrad 
   1200  1.1  riastrad 		/* Copy the PAT field from PDE. */
   1201  1.1  riastrad 		sub_se.val64 &= ~_PAGE_PAT;
   1202  1.1  riastrad 		sub_se.val64 |= (se->val64 & _PAGE_PAT_LARGE) >> 5;
   1203  1.1  riastrad 
   1204  1.1  riastrad 		ops->set_pfn(&sub_se, dma_addr >> PAGE_SHIFT);
   1205  1.1  riastrad 		ppgtt_set_shadow_entry(sub_spt, &sub_se, sub_index);
   1206  1.1  riastrad 	}
   1207  1.1  riastrad 
   1208  1.1  riastrad 	/* Clear dirty field. */
   1209  1.1  riastrad 	se->val64 &= ~_PAGE_DIRTY;
   1210  1.1  riastrad 
   1211  1.1  riastrad 	ops->clear_pse(se);
   1212  1.1  riastrad 	ops->clear_ips(se);
   1213  1.1  riastrad 	ops->set_pfn(se, sub_spt->shadow_page.mfn);
   1214  1.1  riastrad 	ppgtt_set_shadow_entry(spt, se, index);
   1215  1.1  riastrad 	return 0;
   1216  1.1  riastrad }
   1217  1.1  riastrad 
   1218  1.1  riastrad static int split_64KB_gtt_entry(struct intel_vgpu *vgpu,
   1219  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt, unsigned long index,
   1220  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry *se)
   1221  1.1  riastrad {
   1222  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1223  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry entry = *se;
   1224  1.1  riastrad 	unsigned long start_gfn;
   1225  1.1  riastrad 	dma_addr_t dma_addr;
   1226  1.1  riastrad 	int i, ret;
   1227  1.1  riastrad 
   1228  1.1  riastrad 	gvt_vdbg_mm("Split 64K gtt entry, index %lu\n", index);
   1229  1.1  riastrad 
   1230  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(index % GTT_64K_PTE_STRIDE);
   1231  1.1  riastrad 
   1232  1.1  riastrad 	start_gfn = ops->get_pfn(se);
   1233  1.1  riastrad 
   1234  1.1  riastrad 	entry.type = GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY;
   1235  1.1  riastrad 	ops->set_64k_splited(&entry);
   1236  1.1  riastrad 
   1237  1.1  riastrad 	for (i = 0; i < GTT_64K_PTE_STRIDE; i++) {
   1238  1.1  riastrad 		ret = intel_gvt_hypervisor_dma_map_guest_page(vgpu,
   1239  1.1  riastrad 					start_gfn + i, PAGE_SIZE, &dma_addr);
   1240  1.1  riastrad 		if (ret)
   1241  1.1  riastrad 			return ret;
   1242  1.1  riastrad 
   1243  1.1  riastrad 		ops->set_pfn(&entry, dma_addr >> PAGE_SHIFT);
   1244  1.1  riastrad 		ppgtt_set_shadow_entry(spt, &entry, index + i);
   1245  1.1  riastrad 	}
   1246  1.1  riastrad 	return 0;
   1247  1.1  riastrad }
   1248  1.1  riastrad 
   1249  1.1  riastrad static int ppgtt_populate_shadow_entry(struct intel_vgpu *vgpu,
   1250  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt, unsigned long index,
   1251  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry *ge)
   1252  1.1  riastrad {
   1253  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1254  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry se = *ge;
   1255  1.1  riastrad 	unsigned long gfn, page_size = PAGE_SIZE;
   1256  1.1  riastrad 	dma_addr_t dma_addr;
   1257  1.1  riastrad 	int ret;
   1258  1.1  riastrad 
   1259  1.1  riastrad 	if (!pte_ops->test_present(ge))
   1260  1.1  riastrad 		return 0;
   1261  1.1  riastrad 
   1262  1.1  riastrad 	gfn = pte_ops->get_pfn(ge);
   1263  1.1  riastrad 
   1264  1.1  riastrad 	switch (ge->type) {
   1265  1.1  riastrad 	case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_4K_ENTRY:
   1266  1.1  riastrad 		gvt_vdbg_mm("shadow 4K gtt entry\n");
   1267  1.1  riastrad 		break;
   1268  1.1  riastrad 	case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY:
   1269  1.1  riastrad 		gvt_vdbg_mm("shadow 64K gtt entry\n");
   1270  1.1  riastrad 		/*
   1271  1.1  riastrad 		 * The layout of 64K page is special, the page size is
   1272  1.1  riastrad 		 * controlled by uper PDE. To be simple, we always split
   1273  1.1  riastrad 		 * 64K page to smaller 4K pages in shadow PT.
   1274  1.1  riastrad 		 */
   1275  1.1  riastrad 		return split_64KB_gtt_entry(vgpu, spt, index, &se);
   1276  1.1  riastrad 	case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY:
   1277  1.1  riastrad 		gvt_vdbg_mm("shadow 2M gtt entry\n");
   1278  1.1  riastrad 		ret = is_2MB_gtt_possible(vgpu, ge);
   1279  1.1  riastrad 		if (ret == 0)
   1280  1.1  riastrad 			return split_2MB_gtt_entry(vgpu, spt, index, &se);
   1281  1.1  riastrad 		else if (ret < 0)
   1282  1.1  riastrad 			return ret;
   1283  1.1  riastrad 		page_size = I915_GTT_PAGE_SIZE_2M;
   1284  1.1  riastrad 		break;
   1285  1.1  riastrad 	case GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY:
   1286  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("GVT doesn't support 1GB entry\n");
   1287  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   1288  1.1  riastrad 	default:
   1289  1.1  riastrad 		GEM_BUG_ON(1);
   1290  1.1  riastrad 	}
   1291  1.1  riastrad 
   1292  1.1  riastrad 	/* direct shadow */
   1293  1.1  riastrad 	ret = intel_gvt_hypervisor_dma_map_guest_page(vgpu, gfn, page_size,
   1294  1.1  riastrad 						      &dma_addr);
   1295  1.1  riastrad 	if (ret)
   1296  1.1  riastrad 		return -ENXIO;
   1297  1.1  riastrad 
   1298  1.1  riastrad 	pte_ops->set_pfn(&se, dma_addr >> PAGE_SHIFT);
   1299  1.1  riastrad 	ppgtt_set_shadow_entry(spt, &se, index);
   1300  1.1  riastrad 	return 0;
   1301  1.1  riastrad }
   1302  1.1  riastrad 
   1303  1.1  riastrad static int ppgtt_populate_spt(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
   1304  1.1  riastrad {
   1305  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = spt->vgpu;
   1306  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   1307  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = gvt->gtt.pte_ops;
   1308  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *s;
   1309  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry se, ge;
   1310  1.1  riastrad 	unsigned long gfn, i;
   1311  1.1  riastrad 	int ret;
   1312  1.1  riastrad 
   1313  1.1  riastrad 	trace_spt_change(spt->vgpu->id, "born", spt,
   1314  1.1  riastrad 			 spt->guest_page.gfn, spt->shadow_page.type);
   1315  1.1  riastrad 
   1316  1.1  riastrad 	for_each_present_guest_entry(spt, &ge, i) {
   1317  1.1  riastrad 		if (gtt_type_is_pt(get_next_pt_type(ge.type))) {
   1318  1.1  riastrad 			s = ppgtt_populate_spt_by_guest_entry(vgpu, &ge);
   1319  1.1  riastrad 			if (IS_ERR(s)) {
   1320  1.1  riastrad 				ret = PTR_ERR(s);
   1321  1.1  riastrad 				goto fail;
   1322  1.1  riastrad 			}
   1323  1.1  riastrad 			ppgtt_get_shadow_entry(spt, &se, i);
   1324  1.1  riastrad 			ppgtt_generate_shadow_entry(&se, s, &ge);
   1325  1.1  riastrad 			ppgtt_set_shadow_entry(spt, &se, i);
   1326  1.1  riastrad 		} else {
   1327  1.1  riastrad 			gfn = ops->get_pfn(&ge);
   1328  1.1  riastrad 			if (!intel_gvt_hypervisor_is_valid_gfn(vgpu, gfn)) {
   1329  1.1  riastrad 				ops->set_pfn(&se, gvt->gtt.scratch_mfn);
   1330  1.1  riastrad 				ppgtt_set_shadow_entry(spt, &se, i);
   1331  1.1  riastrad 				continue;
   1332  1.1  riastrad 			}
   1333  1.1  riastrad 
   1334  1.1  riastrad 			ret = ppgtt_populate_shadow_entry(vgpu, spt, i, &ge);
   1335  1.1  riastrad 			if (ret)
   1336  1.1  riastrad 				goto fail;
   1337  1.1  riastrad 		}
   1338  1.1  riastrad 	}
   1339  1.1  riastrad 	return 0;
   1340  1.1  riastrad fail:
   1341  1.1  riastrad 	gvt_vgpu_err("fail: shadow page %p guest entry 0x%llx type %d\n",
   1342  1.1  riastrad 			spt, ge.val64, ge.type);
   1343  1.1  riastrad 	return ret;
   1344  1.1  riastrad }
   1345  1.1  riastrad 
   1346  1.1  riastrad static int ppgtt_handle_guest_entry_removal(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
   1347  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *se, unsigned long index)
   1348  1.1  riastrad {
   1349  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = spt->vgpu;
   1350  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1351  1.1  riastrad 	int ret;
   1352  1.1  riastrad 
   1353  1.1  riastrad 	trace_spt_guest_change(spt->vgpu->id, "remove", spt,
   1354  1.1  riastrad 			       spt->shadow_page.type, se->val64, index);
   1355  1.1  riastrad 
   1356  1.1  riastrad 	gvt_vdbg_mm("destroy old shadow entry, type %d, index %lu, value %llx\n",
   1357  1.1  riastrad 		    se->type, index, se->val64);
   1358  1.1  riastrad 
   1359  1.1  riastrad 	if (!ops->test_present(se))
   1360  1.1  riastrad 		return 0;
   1361  1.1  riastrad 
   1362  1.1  riastrad 	if (ops->get_pfn(se) ==
   1363  1.1  riastrad 	    vgpu->gtt.scratch_pt[spt->shadow_page.type].page_mfn)
   1364  1.1  riastrad 		return 0;
   1365  1.1  riastrad 
   1366  1.1  riastrad 	if (gtt_type_is_pt(get_next_pt_type(se->type))) {
   1367  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *s =
   1368  1.1  riastrad 			intel_vgpu_find_spt_by_mfn(vgpu, ops->get_pfn(se));
   1369  1.1  riastrad 		if (!s) {
   1370  1.1  riastrad 			gvt_vgpu_err("fail to find guest page\n");
   1371  1.1  riastrad 			ret = -ENXIO;
   1372  1.1  riastrad 			goto fail;
   1373  1.1  riastrad 		}
   1374  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_invalidate_spt(s);
   1375  1.1  riastrad 		if (ret)
   1376  1.1  riastrad 			goto fail;
   1377  1.1  riastrad 	} else {
   1378  1.1  riastrad 		/* We don't setup 64K shadow entry so far. */
   1379  1.1  riastrad 		WARN(se->type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY,
   1380  1.1  riastrad 		     "suspicious 64K entry\n");
   1381  1.1  riastrad 		ppgtt_invalidate_pte(spt, se);
   1382  1.1  riastrad 	}
   1383  1.1  riastrad 
   1384  1.1  riastrad 	return 0;
   1385  1.1  riastrad fail:
   1386  1.1  riastrad 	gvt_vgpu_err("fail: shadow page %p guest entry 0x%llx type %d\n",
   1387  1.1  riastrad 			spt, se->val64, se->type);
   1388  1.1  riastrad 	return ret;
   1389  1.1  riastrad }
   1390  1.1  riastrad 
   1391  1.1  riastrad static int ppgtt_handle_guest_entry_add(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
   1392  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *we, unsigned long index)
   1393  1.1  riastrad {
   1394  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = spt->vgpu;
   1395  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry m;
   1396  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *s;
   1397  1.1  riastrad 	int ret;
   1398  1.1  riastrad 
   1399  1.1  riastrad 	trace_spt_guest_change(spt->vgpu->id, "add", spt, spt->shadow_page.type,
   1400  1.1  riastrad 			       we->val64, index);
   1401  1.1  riastrad 
   1402  1.1  riastrad 	gvt_vdbg_mm("add shadow entry: type %d, index %lu, value %llx\n",
   1403  1.1  riastrad 		    we->type, index, we->val64);
   1404  1.1  riastrad 
   1405  1.1  riastrad 	if (gtt_type_is_pt(get_next_pt_type(we->type))) {
   1406  1.1  riastrad 		s = ppgtt_populate_spt_by_guest_entry(vgpu, we);
   1407  1.1  riastrad 		if (IS_ERR(s)) {
   1408  1.1  riastrad 			ret = PTR_ERR(s);
   1409  1.1  riastrad 			goto fail;
   1410  1.1  riastrad 		}
   1411  1.1  riastrad 		ppgtt_get_shadow_entry(spt, &m, index);
   1412  1.1  riastrad 		ppgtt_generate_shadow_entry(&m, s, we);
   1413  1.1  riastrad 		ppgtt_set_shadow_entry(spt, &m, index);
   1414  1.1  riastrad 	} else {
   1415  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_populate_shadow_entry(vgpu, spt, index, we);
   1416  1.1  riastrad 		if (ret)
   1417  1.1  riastrad 			goto fail;
   1418  1.1  riastrad 	}
   1419  1.1  riastrad 	return 0;
   1420  1.1  riastrad fail:
   1421  1.1  riastrad 	gvt_vgpu_err("fail: spt %p guest entry 0x%llx type %d\n",
   1422  1.1  riastrad 		spt, we->val64, we->type);
   1423  1.1  riastrad 	return ret;
   1424  1.1  riastrad }
   1425  1.1  riastrad 
   1426  1.1  riastrad static int sync_oos_page(struct intel_vgpu *vgpu,
   1427  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_oos_page *oos_page)
   1428  1.1  riastrad {
   1429  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &vgpu->gvt->device_info;
   1430  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   1431  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = gvt->gtt.pte_ops;
   1432  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt = oos_page->spt;
   1433  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry old, new;
   1434  1.1  riastrad 	int index;
   1435  1.1  riastrad 	int ret;
   1436  1.1  riastrad 
   1437  1.1  riastrad 	trace_oos_change(vgpu->id, "sync", oos_page->id,
   1438  1.1  riastrad 			 spt, spt->guest_page.type);
   1439  1.1  riastrad 
   1440  1.1  riastrad 	old.type = new.type = get_entry_type(spt->guest_page.type);
   1441  1.1  riastrad 	old.val64 = new.val64 = 0;
   1442  1.1  riastrad 
   1443  1.1  riastrad 	for (index = 0; index < (I915_GTT_PAGE_SIZE >>
   1444  1.1  riastrad 				info->gtt_entry_size_shift); index++) {
   1445  1.1  riastrad 		ops->get_entry(oos_page->mem, &old, index, false, 0, vgpu);
   1446  1.1  riastrad 		ops->get_entry(NULL, &new, index, true,
   1447  1.1  riastrad 			       spt->guest_page.gfn << PAGE_SHIFT, vgpu);
   1448  1.1  riastrad 
   1449  1.1  riastrad 		if (old.val64 == new.val64
   1450  1.1  riastrad 			&& !test_and_clear_bit(index, spt->post_shadow_bitmap))
   1451  1.1  riastrad 			continue;
   1452  1.1  riastrad 
   1453  1.1  riastrad 		trace_oos_sync(vgpu->id, oos_page->id,
   1454  1.1  riastrad 				spt, spt->guest_page.type,
   1455  1.1  riastrad 				new.val64, index);
   1456  1.1  riastrad 
   1457  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_populate_shadow_entry(vgpu, spt, index, &new);
   1458  1.1  riastrad 		if (ret)
   1459  1.1  riastrad 			return ret;
   1460  1.1  riastrad 
   1461  1.1  riastrad 		ops->set_entry(oos_page->mem, &new, index, false, 0, vgpu);
   1462  1.1  riastrad 	}
   1463  1.1  riastrad 
   1464  1.1  riastrad 	spt->guest_page.write_cnt = 0;
   1465  1.1  riastrad 	list_del_init(&spt->post_shadow_list);
   1466  1.1  riastrad 	return 0;
   1467  1.1  riastrad }
   1468  1.1  riastrad 
   1469  1.1  riastrad static int detach_oos_page(struct intel_vgpu *vgpu,
   1470  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_oos_page *oos_page)
   1471  1.1  riastrad {
   1472  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   1473  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt = oos_page->spt;
   1474  1.1  riastrad 
   1475  1.1  riastrad 	trace_oos_change(vgpu->id, "detach", oos_page->id,
   1476  1.1  riastrad 			 spt, spt->guest_page.type);
   1477  1.1  riastrad 
   1478  1.1  riastrad 	spt->guest_page.write_cnt = 0;
   1479  1.1  riastrad 	spt->guest_page.oos_page = NULL;
   1480  1.1  riastrad 	oos_page->spt = NULL;
   1481  1.1  riastrad 
   1482  1.1  riastrad 	list_del_init(&oos_page->vm_list);
   1483  1.1  riastrad 	list_move_tail(&oos_page->list, &gvt->gtt.oos_page_free_list_head);
   1484  1.1  riastrad 
   1485  1.1  riastrad 	return 0;
   1486  1.1  riastrad }
   1487  1.1  riastrad 
   1488  1.1  riastrad static int attach_oos_page(struct intel_vgpu_oos_page *oos_page,
   1489  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
   1490  1.1  riastrad {
   1491  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = spt->vgpu->gvt;
   1492  1.1  riastrad 	int ret;
   1493  1.1  riastrad 
   1494  1.1  riastrad 	ret = intel_gvt_hypervisor_read_gpa(spt->vgpu,
   1495  1.1  riastrad 			spt->guest_page.gfn << I915_GTT_PAGE_SHIFT,
   1496  1.1  riastrad 			oos_page->mem, I915_GTT_PAGE_SIZE);
   1497  1.1  riastrad 	if (ret)
   1498  1.1  riastrad 		return ret;
   1499  1.1  riastrad 
   1500  1.1  riastrad 	oos_page->spt = spt;
   1501  1.1  riastrad 	spt->guest_page.oos_page = oos_page;
   1502  1.1  riastrad 
   1503  1.1  riastrad 	list_move_tail(&oos_page->list, &gvt->gtt.oos_page_use_list_head);
   1504  1.1  riastrad 
   1505  1.1  riastrad 	trace_oos_change(spt->vgpu->id, "attach", oos_page->id,
   1506  1.1  riastrad 			 spt, spt->guest_page.type);
   1507  1.1  riastrad 	return 0;
   1508  1.1  riastrad }
   1509  1.1  riastrad 
   1510  1.1  riastrad static int ppgtt_set_guest_page_sync(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
   1511  1.1  riastrad {
   1512  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_oos_page *oos_page = spt->guest_page.oos_page;
   1513  1.1  riastrad 	int ret;
   1514  1.1  riastrad 
   1515  1.1  riastrad 	ret = intel_vgpu_enable_page_track(spt->vgpu, spt->guest_page.gfn);
   1516  1.1  riastrad 	if (ret)
   1517  1.1  riastrad 		return ret;
   1518  1.1  riastrad 
   1519  1.1  riastrad 	trace_oos_change(spt->vgpu->id, "set page sync", oos_page->id,
   1520  1.1  riastrad 			 spt, spt->guest_page.type);
   1521  1.1  riastrad 
   1522  1.1  riastrad 	list_del_init(&oos_page->vm_list);
   1523  1.1  riastrad 	return sync_oos_page(spt->vgpu, oos_page);
   1524  1.1  riastrad }
   1525  1.1  riastrad 
   1526  1.1  riastrad static int ppgtt_allocate_oos_page(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
   1527  1.1  riastrad {
   1528  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = spt->vgpu->gvt;
   1529  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt *gtt = &gvt->gtt;
   1530  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_oos_page *oos_page = spt->guest_page.oos_page;
   1531  1.1  riastrad 	int ret;
   1532  1.1  riastrad 
   1533  1.1  riastrad 	WARN(oos_page, "shadow PPGTT page has already has a oos page\n");
   1534  1.1  riastrad 
   1535  1.1  riastrad 	if (list_empty(&gtt->oos_page_free_list_head)) {
   1536  1.1  riastrad 		oos_page = container_of(gtt->oos_page_use_list_head.next,
   1537  1.1  riastrad 			struct intel_vgpu_oos_page, list);
   1538  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_set_guest_page_sync(oos_page->spt);
   1539  1.1  riastrad 		if (ret)
   1540  1.1  riastrad 			return ret;
   1541  1.1  riastrad 		ret = detach_oos_page(spt->vgpu, oos_page);
   1542  1.1  riastrad 		if (ret)
   1543  1.1  riastrad 			return ret;
   1544  1.1  riastrad 	} else
   1545  1.1  riastrad 		oos_page = container_of(gtt->oos_page_free_list_head.next,
   1546  1.1  riastrad 			struct intel_vgpu_oos_page, list);
   1547  1.1  riastrad 	return attach_oos_page(oos_page, spt);
   1548  1.1  riastrad }
   1549  1.1  riastrad 
   1550  1.1  riastrad static int ppgtt_set_guest_page_oos(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
   1551  1.1  riastrad {
   1552  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_oos_page *oos_page = spt->guest_page.oos_page;
   1553  1.1  riastrad 
   1554  1.1  riastrad 	if (WARN(!oos_page, "shadow PPGTT page should have a oos page\n"))
   1555  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   1556  1.1  riastrad 
   1557  1.1  riastrad 	trace_oos_change(spt->vgpu->id, "set page out of sync", oos_page->id,
   1558  1.1  riastrad 			 spt, spt->guest_page.type);
   1559  1.1  riastrad 
   1560  1.1  riastrad 	list_add_tail(&oos_page->vm_list, &spt->vgpu->gtt.oos_page_list_head);
   1561  1.1  riastrad 	return intel_vgpu_disable_page_track(spt->vgpu, spt->guest_page.gfn);
   1562  1.1  riastrad }
   1563  1.1  riastrad 
   1564  1.1  riastrad /**
   1565  1.1  riastrad  * intel_vgpu_sync_oos_pages - sync all the out-of-synced shadow for vGPU
   1566  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   1567  1.1  riastrad  *
   1568  1.1  riastrad  * This function is called before submitting a guest workload to host,
   1569  1.1  riastrad  * to sync all the out-of-synced shadow for vGPU
   1570  1.1  riastrad  *
   1571  1.1  riastrad  * Returns:
   1572  1.1  riastrad  * Zero on success, negative error code if failed.
   1573  1.1  riastrad  */
   1574  1.1  riastrad int intel_vgpu_sync_oos_pages(struct intel_vgpu *vgpu)
   1575  1.1  riastrad {
   1576  1.1  riastrad 	struct list_head *pos, *n;
   1577  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_oos_page *oos_page;
   1578  1.1  riastrad 	int ret;
   1579  1.1  riastrad 
   1580  1.1  riastrad 	if (!enable_out_of_sync)
   1581  1.1  riastrad 		return 0;
   1582  1.1  riastrad 
   1583  1.1  riastrad 	list_for_each_safe(pos, n, &vgpu->gtt.oos_page_list_head) {
   1584  1.1  riastrad 		oos_page = container_of(pos,
   1585  1.1  riastrad 				struct intel_vgpu_oos_page, vm_list);
   1586  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_set_guest_page_sync(oos_page->spt);
   1587  1.1  riastrad 		if (ret)
   1588  1.1  riastrad 			return ret;
   1589  1.1  riastrad 	}
   1590  1.1  riastrad 	return 0;
   1591  1.1  riastrad }
   1592  1.1  riastrad 
   1593  1.1  riastrad /*
   1594  1.1  riastrad  * The heart of PPGTT shadow page table.
   1595  1.1  riastrad  */
   1596  1.1  riastrad static int ppgtt_handle_guest_write_page_table(
   1597  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
   1598  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *we, unsigned long index)
   1599  1.1  riastrad {
   1600  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = spt->vgpu;
   1601  1.1  riastrad 	int type = spt->shadow_page.type;
   1602  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1603  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry old_se;
   1604  1.1  riastrad 	int new_present;
   1605  1.1  riastrad 	int i, ret;
   1606  1.1  riastrad 
   1607  1.1  riastrad 	new_present = ops->test_present(we);
   1608  1.1  riastrad 
   1609  1.1  riastrad 	/*
   1610  1.1  riastrad 	 * Adding the new entry first and then removing the old one, that can
   1611  1.1  riastrad 	 * guarantee the ppgtt table is validated during the window between
   1612  1.1  riastrad 	 * adding and removal.
   1613  1.1  riastrad 	 */
   1614  1.1  riastrad 	ppgtt_get_shadow_entry(spt, &old_se, index);
   1615  1.1  riastrad 
   1616  1.1  riastrad 	if (new_present) {
   1617  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_handle_guest_entry_add(spt, we, index);
   1618  1.1  riastrad 		if (ret)
   1619  1.1  riastrad 			goto fail;
   1620  1.1  riastrad 	}
   1621  1.1  riastrad 
   1622  1.1  riastrad 	ret = ppgtt_handle_guest_entry_removal(spt, &old_se, index);
   1623  1.1  riastrad 	if (ret)
   1624  1.1  riastrad 		goto fail;
   1625  1.1  riastrad 
   1626  1.1  riastrad 	if (!new_present) {
   1627  1.1  riastrad 		/* For 64KB splited entries, we need clear them all. */
   1628  1.1  riastrad 		if (ops->test_64k_splited(&old_se) &&
   1629  1.1  riastrad 		    !(index % GTT_64K_PTE_STRIDE)) {
   1630  1.1  riastrad 			gvt_vdbg_mm("remove splited 64K shadow entries\n");
   1631  1.1  riastrad 			for (i = 0; i < GTT_64K_PTE_STRIDE; i++) {
   1632  1.1  riastrad 				ops->clear_64k_splited(&old_se);
   1633  1.1  riastrad 				ops->set_pfn(&old_se,
   1634  1.1  riastrad 					vgpu->gtt.scratch_pt[type].page_mfn);
   1635  1.1  riastrad 				ppgtt_set_shadow_entry(spt, &old_se, index + i);
   1636  1.1  riastrad 			}
   1637  1.1  riastrad 		} else if (old_se.type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_2M_ENTRY ||
   1638  1.1  riastrad 			   old_se.type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_1G_ENTRY) {
   1639  1.1  riastrad 			ops->clear_pse(&old_se);
   1640  1.1  riastrad 			ops->set_pfn(&old_se,
   1641  1.1  riastrad 				     vgpu->gtt.scratch_pt[type].page_mfn);
   1642  1.1  riastrad 			ppgtt_set_shadow_entry(spt, &old_se, index);
   1643  1.1  riastrad 		} else {
   1644  1.1  riastrad 			ops->set_pfn(&old_se,
   1645  1.1  riastrad 				     vgpu->gtt.scratch_pt[type].page_mfn);
   1646  1.1  riastrad 			ppgtt_set_shadow_entry(spt, &old_se, index);
   1647  1.1  riastrad 		}
   1648  1.1  riastrad 	}
   1649  1.1  riastrad 
   1650  1.1  riastrad 	return 0;
   1651  1.1  riastrad fail:
   1652  1.1  riastrad 	gvt_vgpu_err("fail: shadow page %p guest entry 0x%llx type %d.\n",
   1653  1.1  riastrad 			spt, we->val64, we->type);
   1654  1.1  riastrad 	return ret;
   1655  1.1  riastrad }
   1656  1.1  riastrad 
   1657  1.1  riastrad 
   1658  1.1  riastrad 
   1659  1.1  riastrad static inline bool can_do_out_of_sync(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt)
   1660  1.1  riastrad {
   1661  1.1  riastrad 	return enable_out_of_sync
   1662  1.1  riastrad 		&& gtt_type_is_pte_pt(spt->guest_page.type)
   1663  1.1  riastrad 		&& spt->guest_page.write_cnt >= 2;
   1664  1.1  riastrad }
   1665  1.1  riastrad 
   1666  1.1  riastrad static void ppgtt_set_post_shadow(struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
   1667  1.1  riastrad 		unsigned long index)
   1668  1.1  riastrad {
   1669  1.1  riastrad 	set_bit(index, spt->post_shadow_bitmap);
   1670  1.1  riastrad 	if (!list_empty(&spt->post_shadow_list))
   1671  1.1  riastrad 		return;
   1672  1.1  riastrad 
   1673  1.1  riastrad 	list_add_tail(&spt->post_shadow_list,
   1674  1.1  riastrad 			&spt->vgpu->gtt.post_shadow_list_head);
   1675  1.1  riastrad }
   1676  1.1  riastrad 
   1677  1.1  riastrad /**
   1678  1.1  riastrad  * intel_vgpu_flush_post_shadow - flush the post shadow transactions
   1679  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   1680  1.1  riastrad  *
   1681  1.1  riastrad  * This function is called before submitting a guest workload to host,
   1682  1.1  riastrad  * to flush all the post shadows for a vGPU.
   1683  1.1  riastrad  *
   1684  1.1  riastrad  * Returns:
   1685  1.1  riastrad  * Zero on success, negative error code if failed.
   1686  1.1  riastrad  */
   1687  1.1  riastrad int intel_vgpu_flush_post_shadow(struct intel_vgpu *vgpu)
   1688  1.1  riastrad {
   1689  1.1  riastrad 	struct list_head *pos, *n;
   1690  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt;
   1691  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry ge;
   1692  1.1  riastrad 	unsigned long index;
   1693  1.1  riastrad 	int ret;
   1694  1.1  riastrad 
   1695  1.1  riastrad 	list_for_each_safe(pos, n, &vgpu->gtt.post_shadow_list_head) {
   1696  1.1  riastrad 		spt = container_of(pos, struct intel_vgpu_ppgtt_spt,
   1697  1.1  riastrad 				post_shadow_list);
   1698  1.1  riastrad 
   1699  1.1  riastrad 		for_each_set_bit(index, spt->post_shadow_bitmap,
   1700  1.1  riastrad 				GTT_ENTRY_NUM_IN_ONE_PAGE) {
   1701  1.1  riastrad 			ppgtt_get_guest_entry(spt, &ge, index);
   1702  1.1  riastrad 
   1703  1.1  riastrad 			ret = ppgtt_handle_guest_write_page_table(spt,
   1704  1.1  riastrad 							&ge, index);
   1705  1.1  riastrad 			if (ret)
   1706  1.1  riastrad 				return ret;
   1707  1.1  riastrad 			clear_bit(index, spt->post_shadow_bitmap);
   1708  1.1  riastrad 		}
   1709  1.1  riastrad 		list_del_init(&spt->post_shadow_list);
   1710  1.1  riastrad 	}
   1711  1.1  riastrad 	return 0;
   1712  1.1  riastrad }
   1713  1.1  riastrad 
   1714  1.1  riastrad static int ppgtt_handle_guest_write_page_table_bytes(
   1715  1.1  riastrad 		struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt,
   1716  1.1  riastrad 		u64 pa, void *p_data, int bytes)
   1717  1.1  riastrad {
   1718  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = spt->vgpu;
   1719  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   1720  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &vgpu->gvt->device_info;
   1721  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry we, se;
   1722  1.1  riastrad 	unsigned long index;
   1723  1.1  riastrad 	int ret;
   1724  1.1  riastrad 
   1725  1.1  riastrad 	index = (pa & (PAGE_SIZE - 1)) >> info->gtt_entry_size_shift;
   1726  1.1  riastrad 
   1727  1.1  riastrad 	ppgtt_get_guest_entry(spt, &we, index);
   1728  1.1  riastrad 
   1729  1.1  riastrad 	/*
   1730  1.1  riastrad 	 * For page table which has 64K gtt entry, only PTE#0, PTE#16,
   1731  1.1  riastrad 	 * PTE#32, ... PTE#496 are used. Unused PTEs update should be
   1732  1.1  riastrad 	 * ignored.
   1733  1.1  riastrad 	 */
   1734  1.1  riastrad 	if (we.type == GTT_TYPE_PPGTT_PTE_64K_ENTRY &&
   1735  1.1  riastrad 	    (index % GTT_64K_PTE_STRIDE)) {
   1736  1.1  riastrad 		gvt_vdbg_mm("Ignore write to unused PTE entry, index %lu\n",
   1737  1.1  riastrad 			    index);
   1738  1.1  riastrad 		return 0;
   1739  1.1  riastrad 	}
   1740  1.1  riastrad 
   1741  1.1  riastrad 	if (bytes == info->gtt_entry_size) {
   1742  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_handle_guest_write_page_table(spt, &we, index);
   1743  1.1  riastrad 		if (ret)
   1744  1.1  riastrad 			return ret;
   1745  1.1  riastrad 	} else {
   1746  1.1  riastrad 		if (!test_bit(index, spt->post_shadow_bitmap)) {
   1747  1.1  riastrad 			int type = spt->shadow_page.type;
   1748  1.1  riastrad 
   1749  1.1  riastrad 			ppgtt_get_shadow_entry(spt, &se, index);
   1750  1.1  riastrad 			ret = ppgtt_handle_guest_entry_removal(spt, &se, index);
   1751  1.1  riastrad 			if (ret)
   1752  1.1  riastrad 				return ret;
   1753  1.1  riastrad 			ops->set_pfn(&se, vgpu->gtt.scratch_pt[type].page_mfn);
   1754  1.1  riastrad 			ppgtt_set_shadow_entry(spt, &se, index);
   1755  1.1  riastrad 		}
   1756  1.1  riastrad 		ppgtt_set_post_shadow(spt, index);
   1757  1.1  riastrad 	}
   1758  1.1  riastrad 
   1759  1.1  riastrad 	if (!enable_out_of_sync)
   1760  1.1  riastrad 		return 0;
   1761  1.1  riastrad 
   1762  1.1  riastrad 	spt->guest_page.write_cnt++;
   1763  1.1  riastrad 
   1764  1.1  riastrad 	if (spt->guest_page.oos_page)
   1765  1.1  riastrad 		ops->set_entry(spt->guest_page.oos_page->mem, &we, index,
   1766  1.1  riastrad 				false, 0, vgpu);
   1767  1.1  riastrad 
   1768  1.1  riastrad 	if (can_do_out_of_sync(spt)) {
   1769  1.1  riastrad 		if (!spt->guest_page.oos_page)
   1770  1.1  riastrad 			ppgtt_allocate_oos_page(spt);
   1771  1.1  riastrad 
   1772  1.1  riastrad 		ret = ppgtt_set_guest_page_oos(spt);
   1773  1.1  riastrad 		if (ret < 0)
   1774  1.1  riastrad 			return ret;
   1775  1.1  riastrad 	}
   1776  1.1  riastrad 	return 0;
   1777  1.1  riastrad }
   1778  1.1  riastrad 
   1779  1.1  riastrad static void invalidate_ppgtt_mm(struct intel_vgpu_mm *mm)
   1780  1.1  riastrad {
   1781  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = mm->vgpu;
   1782  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   1783  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt *gtt = &gvt->gtt;
   1784  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = gtt->pte_ops;
   1785  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry se;
   1786  1.1  riastrad 	int index;
   1787  1.1  riastrad 
   1788  1.1  riastrad 	if (!mm->ppgtt_mm.shadowed)
   1789  1.1  riastrad 		return;
   1790  1.1  riastrad 
   1791  1.1  riastrad 	for (index = 0; index < ARRAY_SIZE(mm->ppgtt_mm.shadow_pdps); index++) {
   1792  1.1  riastrad 		ppgtt_get_shadow_root_entry(mm, &se, index);
   1793  1.1  riastrad 
   1794  1.1  riastrad 		if (!ops->test_present(&se))
   1795  1.1  riastrad 			continue;
   1796  1.1  riastrad 
   1797  1.1  riastrad 		ppgtt_invalidate_spt_by_shadow_entry(vgpu, &se);
   1798  1.1  riastrad 		se.val64 = 0;
   1799  1.1  riastrad 		ppgtt_set_shadow_root_entry(mm, &se, index);
   1800  1.1  riastrad 
   1801  1.1  riastrad 		trace_spt_guest_change(vgpu->id, "destroy root pointer",
   1802  1.1  riastrad 				       NULL, se.type, se.val64, index);
   1803  1.1  riastrad 	}
   1804  1.1  riastrad 
   1805  1.1  riastrad 	mm->ppgtt_mm.shadowed = false;
   1806  1.1  riastrad }
   1807  1.1  riastrad 
   1808  1.1  riastrad 
   1809  1.1  riastrad static int shadow_ppgtt_mm(struct intel_vgpu_mm *mm)
   1810  1.1  riastrad {
   1811  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = mm->vgpu;
   1812  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   1813  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt *gtt = &gvt->gtt;
   1814  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = gtt->pte_ops;
   1815  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *spt;
   1816  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry ge, se;
   1817  1.1  riastrad 	int index, ret;
   1818  1.1  riastrad 
   1819  1.1  riastrad 	if (mm->ppgtt_mm.shadowed)
   1820  1.1  riastrad 		return 0;
   1821  1.1  riastrad 
   1822  1.1  riastrad 	mm->ppgtt_mm.shadowed = true;
   1823  1.1  riastrad 
   1824  1.1  riastrad 	for (index = 0; index < ARRAY_SIZE(mm->ppgtt_mm.guest_pdps); index++) {
   1825  1.1  riastrad 		ppgtt_get_guest_root_entry(mm, &ge, index);
   1826  1.1  riastrad 
   1827  1.1  riastrad 		if (!ops->test_present(&ge))
   1828  1.1  riastrad 			continue;
   1829  1.1  riastrad 
   1830  1.1  riastrad 		trace_spt_guest_change(vgpu->id, __func__, NULL,
   1831  1.1  riastrad 				       ge.type, ge.val64, index);
   1832  1.1  riastrad 
   1833  1.1  riastrad 		spt = ppgtt_populate_spt_by_guest_entry(vgpu, &ge);
   1834  1.1  riastrad 		if (IS_ERR(spt)) {
   1835  1.1  riastrad 			gvt_vgpu_err("fail to populate guest root pointer\n");
   1836  1.1  riastrad 			ret = PTR_ERR(spt);
   1837  1.1  riastrad 			goto fail;
   1838  1.1  riastrad 		}
   1839  1.1  riastrad 		ppgtt_generate_shadow_entry(&se, spt, &ge);
   1840  1.1  riastrad 		ppgtt_set_shadow_root_entry(mm, &se, index);
   1841  1.1  riastrad 
   1842  1.1  riastrad 		trace_spt_guest_change(vgpu->id, "populate root pointer",
   1843  1.1  riastrad 				       NULL, se.type, se.val64, index);
   1844  1.1  riastrad 	}
   1845  1.1  riastrad 
   1846  1.1  riastrad 	return 0;
   1847  1.1  riastrad fail:
   1848  1.1  riastrad 	invalidate_ppgtt_mm(mm);
   1849  1.1  riastrad 	return ret;
   1850  1.1  riastrad }
   1851  1.1  riastrad 
   1852  1.1  riastrad static struct intel_vgpu_mm *vgpu_alloc_mm(struct intel_vgpu *vgpu)
   1853  1.1  riastrad {
   1854  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   1855  1.1  riastrad 
   1856  1.1  riastrad 	mm = kzalloc(sizeof(*mm), GFP_KERNEL);
   1857  1.1  riastrad 	if (!mm)
   1858  1.1  riastrad 		return NULL;
   1859  1.1  riastrad 
   1860  1.1  riastrad 	mm->vgpu = vgpu;
   1861  1.1  riastrad 	kref_init(&mm->ref);
   1862  1.1  riastrad 	atomic_set(&mm->pincount, 0);
   1863  1.1  riastrad 
   1864  1.1  riastrad 	return mm;
   1865  1.1  riastrad }
   1866  1.1  riastrad 
   1867  1.1  riastrad static void vgpu_free_mm(struct intel_vgpu_mm *mm)
   1868  1.1  riastrad {
   1869  1.1  riastrad 	kfree(mm);
   1870  1.1  riastrad }
   1871  1.1  riastrad 
   1872  1.1  riastrad /**
   1873  1.1  riastrad  * intel_vgpu_create_ppgtt_mm - create a ppgtt mm object for a vGPU
   1874  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   1875  1.1  riastrad  * @root_entry_type: ppgtt root entry type
   1876  1.1  riastrad  * @pdps: guest pdps.
   1877  1.1  riastrad  *
   1878  1.1  riastrad  * This function is used to create a ppgtt mm object for a vGPU.
   1879  1.1  riastrad  *
   1880  1.1  riastrad  * Returns:
   1881  1.1  riastrad  * Zero on success, negative error code in pointer if failed.
   1882  1.1  riastrad  */
   1883  1.1  riastrad struct intel_vgpu_mm *intel_vgpu_create_ppgtt_mm(struct intel_vgpu *vgpu,
   1884  1.1  riastrad 		enum intel_gvt_gtt_type root_entry_type, u64 pdps[])
   1885  1.1  riastrad {
   1886  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   1887  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   1888  1.1  riastrad 	int ret;
   1889  1.1  riastrad 
   1890  1.1  riastrad 	mm = vgpu_alloc_mm(vgpu);
   1891  1.1  riastrad 	if (!mm)
   1892  1.1  riastrad 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
   1893  1.1  riastrad 
   1894  1.1  riastrad 	mm->type = INTEL_GVT_MM_PPGTT;
   1895  1.1  riastrad 
   1896  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(root_entry_type != GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L3_ENTRY &&
   1897  1.1  riastrad 		   root_entry_type != GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY);
   1898  1.1  riastrad 	mm->ppgtt_mm.root_entry_type = root_entry_type;
   1899  1.1  riastrad 
   1900  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&mm->ppgtt_mm.list);
   1901  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&mm->ppgtt_mm.lru_list);
   1902  1.1  riastrad 
   1903  1.1  riastrad 	if (root_entry_type == GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY)
   1904  1.1  riastrad 		mm->ppgtt_mm.guest_pdps[0] = pdps[0];
   1905  1.1  riastrad 	else
   1906  1.1  riastrad 		memcpy(mm->ppgtt_mm.guest_pdps, pdps,
   1907  1.1  riastrad 		       sizeof(mm->ppgtt_mm.guest_pdps));
   1908  1.1  riastrad 
   1909  1.1  riastrad 	ret = shadow_ppgtt_mm(mm);
   1910  1.1  riastrad 	if (ret) {
   1911  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("failed to shadow ppgtt mm\n");
   1912  1.1  riastrad 		vgpu_free_mm(mm);
   1913  1.1  riastrad 		return ERR_PTR(ret);
   1914  1.1  riastrad 	}
   1915  1.1  riastrad 
   1916  1.1  riastrad 	list_add_tail(&mm->ppgtt_mm.list, &vgpu->gtt.ppgtt_mm_list_head);
   1917  1.1  riastrad 
   1918  1.1  riastrad 	mutex_lock(&gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   1919  1.1  riastrad 	list_add_tail(&mm->ppgtt_mm.lru_list, &gvt->gtt.ppgtt_mm_lru_list_head);
   1920  1.1  riastrad 	mutex_unlock(&gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   1921  1.1  riastrad 
   1922  1.1  riastrad 	return mm;
   1923  1.1  riastrad }
   1924  1.1  riastrad 
   1925  1.1  riastrad static struct intel_vgpu_mm *intel_vgpu_create_ggtt_mm(struct intel_vgpu *vgpu)
   1926  1.1  riastrad {
   1927  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   1928  1.1  riastrad 	unsigned long nr_entries;
   1929  1.1  riastrad 
   1930  1.1  riastrad 	mm = vgpu_alloc_mm(vgpu);
   1931  1.1  riastrad 	if (!mm)
   1932  1.1  riastrad 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
   1933  1.1  riastrad 
   1934  1.1  riastrad 	mm->type = INTEL_GVT_MM_GGTT;
   1935  1.1  riastrad 
   1936  1.1  riastrad 	nr_entries = gvt_ggtt_gm_sz(vgpu->gvt) >> I915_GTT_PAGE_SHIFT;
   1937  1.1  riastrad 	mm->ggtt_mm.virtual_ggtt =
   1938  1.1  riastrad 		vzalloc(array_size(nr_entries,
   1939  1.1  riastrad 				   vgpu->gvt->device_info.gtt_entry_size));
   1940  1.1  riastrad 	if (!mm->ggtt_mm.virtual_ggtt) {
   1941  1.1  riastrad 		vgpu_free_mm(mm);
   1942  1.1  riastrad 		return ERR_PTR(-ENOMEM);
   1943  1.1  riastrad 	}
   1944  1.1  riastrad 
   1945  1.1  riastrad 	return mm;
   1946  1.1  riastrad }
   1947  1.1  riastrad 
   1948  1.1  riastrad /**
   1949  1.1  riastrad  * _intel_vgpu_mm_release - destroy a mm object
   1950  1.1  riastrad  * @mm_ref: a kref object
   1951  1.1  riastrad  *
   1952  1.1  riastrad  * This function is used to destroy a mm object for vGPU
   1953  1.1  riastrad  *
   1954  1.1  riastrad  */
   1955  1.1  riastrad void _intel_vgpu_mm_release(struct kref *mm_ref)
   1956  1.1  riastrad {
   1957  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm = container_of(mm_ref, typeof(*mm), ref);
   1958  1.1  riastrad 
   1959  1.1  riastrad 	if (GEM_WARN_ON(atomic_read(&mm->pincount)))
   1960  1.1  riastrad 		gvt_err("vgpu mm pin count bug detected\n");
   1961  1.1  riastrad 
   1962  1.1  riastrad 	if (mm->type == INTEL_GVT_MM_PPGTT) {
   1963  1.1  riastrad 		list_del(&mm->ppgtt_mm.list);
   1964  1.1  riastrad 
   1965  1.1  riastrad 		mutex_lock(&mm->vgpu->gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   1966  1.1  riastrad 		list_del(&mm->ppgtt_mm.lru_list);
   1967  1.1  riastrad 		mutex_unlock(&mm->vgpu->gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   1968  1.1  riastrad 
   1969  1.1  riastrad 		invalidate_ppgtt_mm(mm);
   1970  1.1  riastrad 	} else {
   1971  1.1  riastrad 		vfree(mm->ggtt_mm.virtual_ggtt);
   1972  1.1  riastrad 	}
   1973  1.1  riastrad 
   1974  1.1  riastrad 	vgpu_free_mm(mm);
   1975  1.1  riastrad }
   1976  1.1  riastrad 
   1977  1.1  riastrad /**
   1978  1.1  riastrad  * intel_vgpu_unpin_mm - decrease the pin count of a vGPU mm object
   1979  1.1  riastrad  * @mm: a vGPU mm object
   1980  1.1  riastrad  *
   1981  1.1  riastrad  * This function is called when user doesn't want to use a vGPU mm object
   1982  1.1  riastrad  */
   1983  1.1  riastrad void intel_vgpu_unpin_mm(struct intel_vgpu_mm *mm)
   1984  1.1  riastrad {
   1985  1.1  riastrad 	atomic_dec_if_positive(&mm->pincount);
   1986  1.1  riastrad }
   1987  1.1  riastrad 
   1988  1.1  riastrad /**
   1989  1.1  riastrad  * intel_vgpu_pin_mm - increase the pin count of a vGPU mm object
   1990  1.1  riastrad  * @mm: target vgpu mm
   1991  1.1  riastrad  *
   1992  1.1  riastrad  * This function is called when user wants to use a vGPU mm object. If this
   1993  1.1  riastrad  * mm object hasn't been shadowed yet, the shadow will be populated at this
   1994  1.1  riastrad  * time.
   1995  1.1  riastrad  *
   1996  1.1  riastrad  * Returns:
   1997  1.1  riastrad  * Zero on success, negative error code if failed.
   1998  1.1  riastrad  */
   1999  1.1  riastrad int intel_vgpu_pin_mm(struct intel_vgpu_mm *mm)
   2000  1.1  riastrad {
   2001  1.1  riastrad 	int ret;
   2002  1.1  riastrad 
   2003  1.1  riastrad 	atomic_inc(&mm->pincount);
   2004  1.1  riastrad 
   2005  1.1  riastrad 	if (mm->type == INTEL_GVT_MM_PPGTT) {
   2006  1.1  riastrad 		ret = shadow_ppgtt_mm(mm);
   2007  1.1  riastrad 		if (ret)
   2008  1.1  riastrad 			return ret;
   2009  1.1  riastrad 
   2010  1.1  riastrad 		mutex_lock(&mm->vgpu->gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2011  1.1  riastrad 		list_move_tail(&mm->ppgtt_mm.lru_list,
   2012  1.1  riastrad 			       &mm->vgpu->gvt->gtt.ppgtt_mm_lru_list_head);
   2013  1.1  riastrad 		mutex_unlock(&mm->vgpu->gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2014  1.1  riastrad 	}
   2015  1.1  riastrad 
   2016  1.1  riastrad 	return 0;
   2017  1.1  riastrad }
   2018  1.1  riastrad 
   2019  1.1  riastrad static int reclaim_one_ppgtt_mm(struct intel_gvt *gvt)
   2020  1.1  riastrad {
   2021  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   2022  1.1  riastrad 	struct list_head *pos, *n;
   2023  1.1  riastrad 
   2024  1.1  riastrad 	mutex_lock(&gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2025  1.1  riastrad 
   2026  1.1  riastrad 	list_for_each_safe(pos, n, &gvt->gtt.ppgtt_mm_lru_list_head) {
   2027  1.1  riastrad 		mm = container_of(pos, struct intel_vgpu_mm, ppgtt_mm.lru_list);
   2028  1.1  riastrad 
   2029  1.1  riastrad 		if (atomic_read(&mm->pincount))
   2030  1.1  riastrad 			continue;
   2031  1.1  riastrad 
   2032  1.1  riastrad 		list_del_init(&mm->ppgtt_mm.lru_list);
   2033  1.1  riastrad 		mutex_unlock(&gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2034  1.1  riastrad 		invalidate_ppgtt_mm(mm);
   2035  1.1  riastrad 		return 1;
   2036  1.1  riastrad 	}
   2037  1.1  riastrad 	mutex_unlock(&gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2038  1.1  riastrad 	return 0;
   2039  1.1  riastrad }
   2040  1.1  riastrad 
   2041  1.1  riastrad /*
   2042  1.1  riastrad  * GMA translation APIs.
   2043  1.1  riastrad  */
   2044  1.1  riastrad static inline int ppgtt_get_next_level_entry(struct intel_vgpu_mm *mm,
   2045  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *e, unsigned long index, bool guest)
   2046  1.1  riastrad {
   2047  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = mm->vgpu;
   2048  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   2049  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_ppgtt_spt *s;
   2050  1.1  riastrad 
   2051  1.1  riastrad 	s = intel_vgpu_find_spt_by_mfn(vgpu, ops->get_pfn(e));
   2052  1.1  riastrad 	if (!s)
   2053  1.1  riastrad 		return -ENXIO;
   2054  1.1  riastrad 
   2055  1.1  riastrad 	if (!guest)
   2056  1.1  riastrad 		ppgtt_get_shadow_entry(s, e, index);
   2057  1.1  riastrad 	else
   2058  1.1  riastrad 		ppgtt_get_guest_entry(s, e, index);
   2059  1.1  riastrad 	return 0;
   2060  1.1  riastrad }
   2061  1.1  riastrad 
   2062  1.1  riastrad /**
   2063  1.1  riastrad  * intel_vgpu_gma_to_gpa - translate a gma to GPA
   2064  1.1  riastrad  * @mm: mm object. could be a PPGTT or GGTT mm object
   2065  1.1  riastrad  * @gma: graphics memory address in this mm object
   2066  1.1  riastrad  *
   2067  1.1  riastrad  * This function is used to translate a graphics memory address in specific
   2068  1.1  riastrad  * graphics memory space to guest physical address.
   2069  1.1  riastrad  *
   2070  1.1  riastrad  * Returns:
   2071  1.1  riastrad  * Guest physical address on success, INTEL_GVT_INVALID_ADDR if failed.
   2072  1.1  riastrad  */
   2073  1.1  riastrad unsigned long intel_vgpu_gma_to_gpa(struct intel_vgpu_mm *mm, unsigned long gma)
   2074  1.1  riastrad {
   2075  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu *vgpu = mm->vgpu;
   2076  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   2077  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = gvt->gtt.pte_ops;
   2078  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_gma_ops *gma_ops = gvt->gtt.gma_ops;
   2079  1.1  riastrad 	unsigned long gpa = INTEL_GVT_INVALID_ADDR;
   2080  1.1  riastrad 	unsigned long gma_index[4];
   2081  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry e;
   2082  1.1  riastrad 	int i, levels = 0;
   2083  1.1  riastrad 	int ret;
   2084  1.1  riastrad 
   2085  1.1  riastrad 	GEM_BUG_ON(mm->type != INTEL_GVT_MM_GGTT &&
   2086  1.1  riastrad 		   mm->type != INTEL_GVT_MM_PPGTT);
   2087  1.1  riastrad 
   2088  1.1  riastrad 	if (mm->type == INTEL_GVT_MM_GGTT) {
   2089  1.1  riastrad 		if (!vgpu_gmadr_is_valid(vgpu, gma))
   2090  1.1  riastrad 			goto err;
   2091  1.1  riastrad 
   2092  1.1  riastrad 		ggtt_get_guest_entry(mm, &e,
   2093  1.1  riastrad 			gma_ops->gma_to_ggtt_pte_index(gma));
   2094  1.1  riastrad 
   2095  1.1  riastrad 		gpa = (pte_ops->get_pfn(&e) << I915_GTT_PAGE_SHIFT)
   2096  1.1  riastrad 			+ (gma & ~I915_GTT_PAGE_MASK);
   2097  1.1  riastrad 
   2098  1.1  riastrad 		trace_gma_translate(vgpu->id, "ggtt", 0, 0, gma, gpa);
   2099  1.1  riastrad 	} else {
   2100  1.1  riastrad 		switch (mm->ppgtt_mm.root_entry_type) {
   2101  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY:
   2102  1.1  riastrad 			ppgtt_get_shadow_root_entry(mm, &e, 0);
   2103  1.1  riastrad 
   2104  1.1  riastrad 			gma_index[0] = gma_ops->gma_to_pml4_index(gma);
   2105  1.1  riastrad 			gma_index[1] = gma_ops->gma_to_l4_pdp_index(gma);
   2106  1.1  riastrad 			gma_index[2] = gma_ops->gma_to_pde_index(gma);
   2107  1.1  riastrad 			gma_index[3] = gma_ops->gma_to_pte_index(gma);
   2108  1.1  riastrad 			levels = 4;
   2109  1.1  riastrad 			break;
   2110  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L3_ENTRY:
   2111  1.1  riastrad 			ppgtt_get_shadow_root_entry(mm, &e,
   2112  1.1  riastrad 					gma_ops->gma_to_l3_pdp_index(gma));
   2113  1.1  riastrad 
   2114  1.1  riastrad 			gma_index[0] = gma_ops->gma_to_pde_index(gma);
   2115  1.1  riastrad 			gma_index[1] = gma_ops->gma_to_pte_index(gma);
   2116  1.1  riastrad 			levels = 2;
   2117  1.1  riastrad 			break;
   2118  1.1  riastrad 		default:
   2119  1.1  riastrad 			GEM_BUG_ON(1);
   2120  1.1  riastrad 		}
   2121  1.1  riastrad 
   2122  1.1  riastrad 		/* walk the shadow page table and get gpa from guest entry */
   2123  1.1  riastrad 		for (i = 0; i < levels; i++) {
   2124  1.1  riastrad 			ret = ppgtt_get_next_level_entry(mm, &e, gma_index[i],
   2125  1.1  riastrad 				(i == levels - 1));
   2126  1.1  riastrad 			if (ret)
   2127  1.1  riastrad 				goto err;
   2128  1.1  riastrad 
   2129  1.1  riastrad 			if (!pte_ops->test_present(&e)) {
   2130  1.1  riastrad 				gvt_dbg_core("GMA 0x%lx is not present\n", gma);
   2131  1.1  riastrad 				goto err;
   2132  1.1  riastrad 			}
   2133  1.1  riastrad 		}
   2134  1.1  riastrad 
   2135  1.1  riastrad 		gpa = (pte_ops->get_pfn(&e) << I915_GTT_PAGE_SHIFT) +
   2136  1.1  riastrad 					(gma & ~I915_GTT_PAGE_MASK);
   2137  1.1  riastrad 		trace_gma_translate(vgpu->id, "ppgtt", 0,
   2138  1.1  riastrad 				    mm->ppgtt_mm.root_entry_type, gma, gpa);
   2139  1.1  riastrad 	}
   2140  1.1  riastrad 
   2141  1.1  riastrad 	return gpa;
   2142  1.1  riastrad err:
   2143  1.1  riastrad 	gvt_vgpu_err("invalid mm type: %d gma %lx\n", mm->type, gma);
   2144  1.1  riastrad 	return INTEL_GVT_INVALID_ADDR;
   2145  1.1  riastrad }
   2146  1.1  riastrad 
   2147  1.1  riastrad static int emulate_ggtt_mmio_read(struct intel_vgpu *vgpu,
   2148  1.1  riastrad 	unsigned int off, void *p_data, unsigned int bytes)
   2149  1.1  riastrad {
   2150  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *ggtt_mm = vgpu->gtt.ggtt_mm;
   2151  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &vgpu->gvt->device_info;
   2152  1.1  riastrad 	unsigned long index = off >> info->gtt_entry_size_shift;
   2153  1.1  riastrad 	unsigned long gma;
   2154  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry e;
   2155  1.1  riastrad 
   2156  1.1  riastrad 	if (bytes != 4 && bytes != 8)
   2157  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   2158  1.1  riastrad 
   2159  1.1  riastrad 	gma = index << I915_GTT_PAGE_SHIFT;
   2160  1.1  riastrad 	if (!intel_gvt_ggtt_validate_range(vgpu,
   2161  1.1  riastrad 					   gma, 1 << I915_GTT_PAGE_SHIFT)) {
   2162  1.1  riastrad 		gvt_dbg_mm("read invalid ggtt at 0x%lx\n", gma);
   2163  1.1  riastrad 		memset(p_data, 0, bytes);
   2164  1.1  riastrad 		return 0;
   2165  1.1  riastrad 	}
   2166  1.1  riastrad 
   2167  1.1  riastrad 	ggtt_get_guest_entry(ggtt_mm, &e, index);
   2168  1.1  riastrad 	memcpy(p_data, (void *)&e.val64 + (off & (info->gtt_entry_size - 1)),
   2169  1.1  riastrad 			bytes);
   2170  1.1  riastrad 	return 0;
   2171  1.1  riastrad }
   2172  1.1  riastrad 
   2173  1.1  riastrad /**
   2174  1.1  riastrad  * intel_vgpu_emulate_gtt_mmio_read - emulate GTT MMIO register read
   2175  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2176  1.1  riastrad  * @off: register offset
   2177  1.1  riastrad  * @p_data: data will be returned to guest
   2178  1.1  riastrad  * @bytes: data length
   2179  1.1  riastrad  *
   2180  1.1  riastrad  * This function is used to emulate the GTT MMIO register read
   2181  1.1  riastrad  *
   2182  1.1  riastrad  * Returns:
   2183  1.1  riastrad  * Zero on success, error code if failed.
   2184  1.1  riastrad  */
   2185  1.1  riastrad int intel_vgpu_emulate_ggtt_mmio_read(struct intel_vgpu *vgpu, unsigned int off,
   2186  1.1  riastrad 	void *p_data, unsigned int bytes)
   2187  1.1  riastrad {
   2188  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &vgpu->gvt->device_info;
   2189  1.1  riastrad 	int ret;
   2190  1.1  riastrad 
   2191  1.1  riastrad 	if (bytes != 4 && bytes != 8)
   2192  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   2193  1.1  riastrad 
   2194  1.1  riastrad 	off -= info->gtt_start_offset;
   2195  1.1  riastrad 	ret = emulate_ggtt_mmio_read(vgpu, off, p_data, bytes);
   2196  1.1  riastrad 	return ret;
   2197  1.1  riastrad }
   2198  1.1  riastrad 
   2199  1.1  riastrad static void ggtt_invalidate_pte(struct intel_vgpu *vgpu,
   2200  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry *entry)
   2201  1.1  riastrad {
   2202  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   2203  1.1  riastrad 	unsigned long pfn;
   2204  1.1  riastrad 
   2205  1.1  riastrad 	pfn = pte_ops->get_pfn(entry);
   2206  1.1  riastrad 	if (pfn != vgpu->gvt->gtt.scratch_mfn)
   2207  1.1  riastrad 		intel_gvt_hypervisor_dma_unmap_guest_page(vgpu,
   2208  1.1  riastrad 						pfn << PAGE_SHIFT);
   2209  1.1  riastrad }
   2210  1.1  riastrad 
   2211  1.1  riastrad static int emulate_ggtt_mmio_write(struct intel_vgpu *vgpu, unsigned int off,
   2212  1.1  riastrad 	void *p_data, unsigned int bytes)
   2213  1.1  riastrad {
   2214  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   2215  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &gvt->device_info;
   2216  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *ggtt_mm = vgpu->gtt.ggtt_mm;
   2217  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = gvt->gtt.pte_ops;
   2218  1.1  riastrad 	unsigned long g_gtt_index = off >> info->gtt_entry_size_shift;
   2219  1.1  riastrad 	unsigned long gma, gfn;
   2220  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry e = {.val64 = 0, .type = GTT_TYPE_GGTT_PTE};
   2221  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry m = {.val64 = 0, .type = GTT_TYPE_GGTT_PTE};
   2222  1.1  riastrad 	dma_addr_t dma_addr;
   2223  1.1  riastrad 	int ret;
   2224  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_partial_pte *partial_pte, *pos, *n;
   2225  1.1  riastrad 	bool partial_update = false;
   2226  1.1  riastrad 
   2227  1.1  riastrad 	if (bytes != 4 && bytes != 8)
   2228  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   2229  1.1  riastrad 
   2230  1.1  riastrad 	gma = g_gtt_index << I915_GTT_PAGE_SHIFT;
   2231  1.1  riastrad 
   2232  1.1  riastrad 	/* the VM may configure the whole GM space when ballooning is used */
   2233  1.1  riastrad 	if (!vgpu_gmadr_is_valid(vgpu, gma))
   2234  1.1  riastrad 		return 0;
   2235  1.1  riastrad 
   2236  1.1  riastrad 	e.type = GTT_TYPE_GGTT_PTE;
   2237  1.1  riastrad 	memcpy((void *)&e.val64 + (off & (info->gtt_entry_size - 1)), p_data,
   2238  1.1  riastrad 			bytes);
   2239  1.1  riastrad 
   2240  1.1  riastrad 	/* If ggtt entry size is 8 bytes, and it's split into two 4 bytes
   2241  1.1  riastrad 	 * write, save the first 4 bytes in a list and update virtual
   2242  1.1  riastrad 	 * PTE. Only update shadow PTE when the second 4 bytes comes.
   2243  1.1  riastrad 	 */
   2244  1.1  riastrad 	if (bytes < info->gtt_entry_size) {
   2245  1.1  riastrad 		bool found = false;
   2246  1.1  riastrad 
   2247  1.1  riastrad 		list_for_each_entry_safe(pos, n,
   2248  1.1  riastrad 				&ggtt_mm->ggtt_mm.partial_pte_list, list) {
   2249  1.1  riastrad 			if (g_gtt_index == pos->offset >>
   2250  1.1  riastrad 					info->gtt_entry_size_shift) {
   2251  1.1  riastrad 				if (off != pos->offset) {
   2252  1.1  riastrad 					/* the second partial part*/
   2253  1.1  riastrad 					int last_off = pos->offset &
   2254  1.1  riastrad 						(info->gtt_entry_size - 1);
   2255  1.1  riastrad 
   2256  1.1  riastrad 					memcpy((void *)&e.val64 + last_off,
   2257  1.1  riastrad 						(void *)&pos->data + last_off,
   2258  1.1  riastrad 						bytes);
   2259  1.1  riastrad 
   2260  1.1  riastrad 					list_del(&pos->list);
   2261  1.1  riastrad 					kfree(pos);
   2262  1.1  riastrad 					found = true;
   2263  1.1  riastrad 					break;
   2264  1.1  riastrad 				}
   2265  1.1  riastrad 
   2266  1.1  riastrad 				/* update of the first partial part */
   2267  1.1  riastrad 				pos->data = e.val64;
   2268  1.1  riastrad 				ggtt_set_guest_entry(ggtt_mm, &e, g_gtt_index);
   2269  1.1  riastrad 				return 0;
   2270  1.1  riastrad 			}
   2271  1.1  riastrad 		}
   2272  1.1  riastrad 
   2273  1.1  riastrad 		if (!found) {
   2274  1.1  riastrad 			/* the first partial part */
   2275  1.1  riastrad 			partial_pte = kzalloc(sizeof(*partial_pte), GFP_KERNEL);
   2276  1.1  riastrad 			if (!partial_pte)
   2277  1.1  riastrad 				return -ENOMEM;
   2278  1.1  riastrad 			partial_pte->offset = off;
   2279  1.1  riastrad 			partial_pte->data = e.val64;
   2280  1.1  riastrad 			list_add_tail(&partial_pte->list,
   2281  1.1  riastrad 				&ggtt_mm->ggtt_mm.partial_pte_list);
   2282  1.1  riastrad 			partial_update = true;
   2283  1.1  riastrad 		}
   2284  1.1  riastrad 	}
   2285  1.1  riastrad 
   2286  1.1  riastrad 	if (!partial_update && (ops->test_present(&e))) {
   2287  1.1  riastrad 		gfn = ops->get_pfn(&e);
   2288  1.1  riastrad 		m.val64 = e.val64;
   2289  1.1  riastrad 		m.type = e.type;
   2290  1.1  riastrad 
   2291  1.1  riastrad 		/* one PTE update may be issued in multiple writes and the
   2292  1.1  riastrad 		 * first write may not construct a valid gfn
   2293  1.1  riastrad 		 */
   2294  1.1  riastrad 		if (!intel_gvt_hypervisor_is_valid_gfn(vgpu, gfn)) {
   2295  1.1  riastrad 			ops->set_pfn(&m, gvt->gtt.scratch_mfn);
   2296  1.1  riastrad 			goto out;
   2297  1.1  riastrad 		}
   2298  1.1  riastrad 
   2299  1.1  riastrad 		ret = intel_gvt_hypervisor_dma_map_guest_page(vgpu, gfn,
   2300  1.1  riastrad 							PAGE_SIZE, &dma_addr);
   2301  1.1  riastrad 		if (ret) {
   2302  1.1  riastrad 			gvt_vgpu_err("fail to populate guest ggtt entry\n");
   2303  1.1  riastrad 			/* guest driver may read/write the entry when partial
   2304  1.1  riastrad 			 * update the entry in this situation p2m will fail
   2305  1.1  riastrad 			 * settting the shadow entry to point to a scratch page
   2306  1.1  riastrad 			 */
   2307  1.1  riastrad 			ops->set_pfn(&m, gvt->gtt.scratch_mfn);
   2308  1.1  riastrad 		} else
   2309  1.1  riastrad 			ops->set_pfn(&m, dma_addr >> PAGE_SHIFT);
   2310  1.1  riastrad 	} else {
   2311  1.1  riastrad 		ops->set_pfn(&m, gvt->gtt.scratch_mfn);
   2312  1.1  riastrad 		ops->clear_present(&m);
   2313  1.1  riastrad 	}
   2314  1.1  riastrad 
   2315  1.1  riastrad out:
   2316  1.1  riastrad 	ggtt_set_guest_entry(ggtt_mm, &e, g_gtt_index);
   2317  1.1  riastrad 
   2318  1.1  riastrad 	ggtt_get_host_entry(ggtt_mm, &e, g_gtt_index);
   2319  1.1  riastrad 	ggtt_invalidate_pte(vgpu, &e);
   2320  1.1  riastrad 
   2321  1.1  riastrad 	ggtt_set_host_entry(ggtt_mm, &m, g_gtt_index);
   2322  1.1  riastrad 	ggtt_invalidate(gvt->dev_priv);
   2323  1.1  riastrad 	return 0;
   2324  1.1  riastrad }
   2325  1.1  riastrad 
   2326  1.1  riastrad /*
   2327  1.1  riastrad  * intel_vgpu_emulate_ggtt_mmio_write - emulate GTT MMIO register write
   2328  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2329  1.1  riastrad  * @off: register offset
   2330  1.1  riastrad  * @p_data: data from guest write
   2331  1.1  riastrad  * @bytes: data length
   2332  1.1  riastrad  *
   2333  1.1  riastrad  * This function is used to emulate the GTT MMIO register write
   2334  1.1  riastrad  *
   2335  1.1  riastrad  * Returns:
   2336  1.1  riastrad  * Zero on success, error code if failed.
   2337  1.1  riastrad  */
   2338  1.1  riastrad int intel_vgpu_emulate_ggtt_mmio_write(struct intel_vgpu *vgpu,
   2339  1.1  riastrad 		unsigned int off, void *p_data, unsigned int bytes)
   2340  1.1  riastrad {
   2341  1.1  riastrad 	const struct intel_gvt_device_info *info = &vgpu->gvt->device_info;
   2342  1.1  riastrad 	int ret;
   2343  1.1  riastrad 
   2344  1.1  riastrad 	if (bytes != 4 && bytes != 8)
   2345  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   2346  1.1  riastrad 
   2347  1.1  riastrad 	off -= info->gtt_start_offset;
   2348  1.1  riastrad 	ret = emulate_ggtt_mmio_write(vgpu, off, p_data, bytes);
   2349  1.1  riastrad 	return ret;
   2350  1.1  riastrad }
   2351  1.1  riastrad 
   2352  1.1  riastrad static int alloc_scratch_pages(struct intel_vgpu *vgpu,
   2353  1.1  riastrad 		enum intel_gvt_gtt_type type)
   2354  1.1  riastrad {
   2355  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_gtt *gtt = &vgpu->gtt;
   2356  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   2357  1.1  riastrad 	int page_entry_num = I915_GTT_PAGE_SIZE >>
   2358  1.1  riastrad 				vgpu->gvt->device_info.gtt_entry_size_shift;
   2359  1.1  riastrad 	void *scratch_pt;
   2360  1.1  riastrad 	int i;
   2361  1.1  riastrad 	struct device *dev = &vgpu->gvt->dev_priv->drm.pdev->dev;
   2362  1.1  riastrad 	dma_addr_t daddr;
   2363  1.1  riastrad 
   2364  1.1  riastrad 	if (WARN_ON(type < GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT || type >= GTT_TYPE_MAX))
   2365  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   2366  1.1  riastrad 
   2367  1.1  riastrad 	scratch_pt = (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
   2368  1.1  riastrad 	if (!scratch_pt) {
   2369  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("fail to allocate scratch page\n");
   2370  1.1  riastrad 		return -ENOMEM;
   2371  1.1  riastrad 	}
   2372  1.1  riastrad 
   2373  1.1  riastrad 	daddr = dma_map_page(dev, virt_to_page(scratch_pt), 0,
   2374  1.1  riastrad 			4096, PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
   2375  1.1  riastrad 	if (dma_mapping_error(dev, daddr)) {
   2376  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("fail to dmamap scratch_pt\n");
   2377  1.1  riastrad 		__free_page(virt_to_page(scratch_pt));
   2378  1.1  riastrad 		return -ENOMEM;
   2379  1.1  riastrad 	}
   2380  1.1  riastrad 	gtt->scratch_pt[type].page_mfn =
   2381  1.1  riastrad 		(unsigned long)(daddr >> I915_GTT_PAGE_SHIFT);
   2382  1.1  riastrad 	gtt->scratch_pt[type].page = virt_to_page(scratch_pt);
   2383  1.1  riastrad 	gvt_dbg_mm("vgpu%d create scratch_pt: type %d mfn=0x%lx\n",
   2384  1.1  riastrad 			vgpu->id, type, gtt->scratch_pt[type].page_mfn);
   2385  1.1  riastrad 
   2386  1.1  riastrad 	/* Build the tree by full filled the scratch pt with the entries which
   2387  1.1  riastrad 	 * point to the next level scratch pt or scratch page. The
   2388  1.1  riastrad 	 * scratch_pt[type] indicate the scratch pt/scratch page used by the
   2389  1.1  riastrad 	 * 'type' pt.
   2390  1.1  riastrad 	 * e.g. scratch_pt[GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT] is used by
   2391  1.1  riastrad 	 * GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT level pt, that means this scratch_pt it self
   2392  1.1  riastrad 	 * is GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT, and full filled by scratch page mfn.
   2393  1.1  riastrad 	 */
   2394  1.1  riastrad 	if (type > GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT) {
   2395  1.1  riastrad 		struct intel_gvt_gtt_entry se;
   2396  1.1  riastrad 
   2397  1.1  riastrad 		memset(&se, 0, sizeof(struct intel_gvt_gtt_entry));
   2398  1.1  riastrad 		se.type = get_entry_type(type - 1);
   2399  1.1  riastrad 		ops->set_pfn(&se, gtt->scratch_pt[type - 1].page_mfn);
   2400  1.1  riastrad 
   2401  1.1  riastrad 		/* The entry parameters like present/writeable/cache type
   2402  1.1  riastrad 		 * set to the same as i915's scratch page tree.
   2403  1.1  riastrad 		 */
   2404  1.1  riastrad 		se.val64 |= _PAGE_PRESENT | _PAGE_RW;
   2405  1.1  riastrad 		if (type == GTT_TYPE_PPGTT_PDE_PT)
   2406  1.1  riastrad 			se.val64 |= PPAT_CACHED;
   2407  1.1  riastrad 
   2408  1.1  riastrad 		for (i = 0; i < page_entry_num; i++)
   2409  1.1  riastrad 			ops->set_entry(scratch_pt, &se, i, false, 0, vgpu);
   2410  1.1  riastrad 	}
   2411  1.1  riastrad 
   2412  1.1  riastrad 	return 0;
   2413  1.1  riastrad }
   2414  1.1  riastrad 
   2415  1.1  riastrad static int release_scratch_page_tree(struct intel_vgpu *vgpu)
   2416  1.1  riastrad {
   2417  1.1  riastrad 	int i;
   2418  1.1  riastrad 	struct device *dev = &vgpu->gvt->dev_priv->drm.pdev->dev;
   2419  1.1  riastrad 	dma_addr_t daddr;
   2420  1.1  riastrad 
   2421  1.1  riastrad 	for (i = GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT; i < GTT_TYPE_MAX; i++) {
   2422  1.1  riastrad 		if (vgpu->gtt.scratch_pt[i].page != NULL) {
   2423  1.1  riastrad 			daddr = (dma_addr_t)(vgpu->gtt.scratch_pt[i].page_mfn <<
   2424  1.1  riastrad 					I915_GTT_PAGE_SHIFT);
   2425  1.1  riastrad 			dma_unmap_page(dev, daddr, 4096, PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
   2426  1.1  riastrad 			__free_page(vgpu->gtt.scratch_pt[i].page);
   2427  1.1  riastrad 			vgpu->gtt.scratch_pt[i].page = NULL;
   2428  1.1  riastrad 			vgpu->gtt.scratch_pt[i].page_mfn = 0;
   2429  1.1  riastrad 		}
   2430  1.1  riastrad 	}
   2431  1.1  riastrad 
   2432  1.1  riastrad 	return 0;
   2433  1.1  riastrad }
   2434  1.1  riastrad 
   2435  1.1  riastrad static int create_scratch_page_tree(struct intel_vgpu *vgpu)
   2436  1.1  riastrad {
   2437  1.1  riastrad 	int i, ret;
   2438  1.1  riastrad 
   2439  1.1  riastrad 	for (i = GTT_TYPE_PPGTT_PTE_PT; i < GTT_TYPE_MAX; i++) {
   2440  1.1  riastrad 		ret = alloc_scratch_pages(vgpu, i);
   2441  1.1  riastrad 		if (ret)
   2442  1.1  riastrad 			goto err;
   2443  1.1  riastrad 	}
   2444  1.1  riastrad 
   2445  1.1  riastrad 	return 0;
   2446  1.1  riastrad 
   2447  1.1  riastrad err:
   2448  1.1  riastrad 	release_scratch_page_tree(vgpu);
   2449  1.1  riastrad 	return ret;
   2450  1.1  riastrad }
   2451  1.1  riastrad 
   2452  1.1  riastrad /**
   2453  1.1  riastrad  * intel_vgpu_init_gtt - initialize per-vGPU graphics memory virulization
   2454  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2455  1.1  riastrad  *
   2456  1.1  riastrad  * This function is used to initialize per-vGPU graphics memory virtualization
   2457  1.1  riastrad  * components.
   2458  1.1  riastrad  *
   2459  1.1  riastrad  * Returns:
   2460  1.1  riastrad  * Zero on success, error code if failed.
   2461  1.1  riastrad  */
   2462  1.1  riastrad int intel_vgpu_init_gtt(struct intel_vgpu *vgpu)
   2463  1.1  riastrad {
   2464  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_gtt *gtt = &vgpu->gtt;
   2465  1.1  riastrad 
   2466  1.1  riastrad 	INIT_RADIX_TREE(&gtt->spt_tree, GFP_KERNEL);
   2467  1.1  riastrad 
   2468  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&gtt->ppgtt_mm_list_head);
   2469  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&gtt->oos_page_list_head);
   2470  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&gtt->post_shadow_list_head);
   2471  1.1  riastrad 
   2472  1.1  riastrad 	gtt->ggtt_mm = intel_vgpu_create_ggtt_mm(vgpu);
   2473  1.1  riastrad 	if (IS_ERR(gtt->ggtt_mm)) {
   2474  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("fail to create mm for ggtt.\n");
   2475  1.1  riastrad 		return PTR_ERR(gtt->ggtt_mm);
   2476  1.1  riastrad 	}
   2477  1.1  riastrad 
   2478  1.1  riastrad 	intel_vgpu_reset_ggtt(vgpu, false);
   2479  1.1  riastrad 
   2480  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&gtt->ggtt_mm->ggtt_mm.partial_pte_list);
   2481  1.1  riastrad 
   2482  1.1  riastrad 	return create_scratch_page_tree(vgpu);
   2483  1.1  riastrad }
   2484  1.1  riastrad 
   2485  1.1  riastrad static void intel_vgpu_destroy_all_ppgtt_mm(struct intel_vgpu *vgpu)
   2486  1.1  riastrad {
   2487  1.1  riastrad 	struct list_head *pos, *n;
   2488  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   2489  1.1  riastrad 
   2490  1.1  riastrad 	list_for_each_safe(pos, n, &vgpu->gtt.ppgtt_mm_list_head) {
   2491  1.1  riastrad 		mm = container_of(pos, struct intel_vgpu_mm, ppgtt_mm.list);
   2492  1.1  riastrad 		intel_vgpu_destroy_mm(mm);
   2493  1.1  riastrad 	}
   2494  1.1  riastrad 
   2495  1.1  riastrad 	if (GEM_WARN_ON(!list_empty(&vgpu->gtt.ppgtt_mm_list_head)))
   2496  1.1  riastrad 		gvt_err("vgpu ppgtt mm is not fully destroyed\n");
   2497  1.1  riastrad 
   2498  1.1  riastrad 	if (GEM_WARN_ON(!radix_tree_empty(&vgpu->gtt.spt_tree))) {
   2499  1.1  riastrad 		gvt_err("Why we still has spt not freed?\n");
   2500  1.1  riastrad 		ppgtt_free_all_spt(vgpu);
   2501  1.1  riastrad 	}
   2502  1.1  riastrad }
   2503  1.1  riastrad 
   2504  1.1  riastrad static void intel_vgpu_destroy_ggtt_mm(struct intel_vgpu *vgpu)
   2505  1.1  riastrad {
   2506  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_partial_pte *pos, *next;
   2507  1.1  riastrad 
   2508  1.1  riastrad 	list_for_each_entry_safe(pos, next,
   2509  1.1  riastrad 				 &vgpu->gtt.ggtt_mm->ggtt_mm.partial_pte_list,
   2510  1.1  riastrad 				 list) {
   2511  1.1  riastrad 		gvt_dbg_mm("partial PTE update on hold 0x%lx : 0x%llx\n",
   2512  1.1  riastrad 			pos->offset, pos->data);
   2513  1.1  riastrad 		kfree(pos);
   2514  1.1  riastrad 	}
   2515  1.1  riastrad 	intel_vgpu_destroy_mm(vgpu->gtt.ggtt_mm);
   2516  1.1  riastrad 	vgpu->gtt.ggtt_mm = NULL;
   2517  1.1  riastrad }
   2518  1.1  riastrad 
   2519  1.1  riastrad /**
   2520  1.1  riastrad  * intel_vgpu_clean_gtt - clean up per-vGPU graphics memory virulization
   2521  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2522  1.1  riastrad  *
   2523  1.1  riastrad  * This function is used to clean up per-vGPU graphics memory virtualization
   2524  1.1  riastrad  * components.
   2525  1.1  riastrad  *
   2526  1.1  riastrad  * Returns:
   2527  1.1  riastrad  * Zero on success, error code if failed.
   2528  1.1  riastrad  */
   2529  1.1  riastrad void intel_vgpu_clean_gtt(struct intel_vgpu *vgpu)
   2530  1.1  riastrad {
   2531  1.1  riastrad 	intel_vgpu_destroy_all_ppgtt_mm(vgpu);
   2532  1.1  riastrad 	intel_vgpu_destroy_ggtt_mm(vgpu);
   2533  1.1  riastrad 	release_scratch_page_tree(vgpu);
   2534  1.1  riastrad }
   2535  1.1  riastrad 
   2536  1.1  riastrad static void clean_spt_oos(struct intel_gvt *gvt)
   2537  1.1  riastrad {
   2538  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt *gtt = &gvt->gtt;
   2539  1.1  riastrad 	struct list_head *pos, *n;
   2540  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_oos_page *oos_page;
   2541  1.1  riastrad 
   2542  1.1  riastrad 	WARN(!list_empty(&gtt->oos_page_use_list_head),
   2543  1.1  riastrad 		"someone is still using oos page\n");
   2544  1.1  riastrad 
   2545  1.1  riastrad 	list_for_each_safe(pos, n, &gtt->oos_page_free_list_head) {
   2546  1.1  riastrad 		oos_page = container_of(pos, struct intel_vgpu_oos_page, list);
   2547  1.1  riastrad 		list_del(&oos_page->list);
   2548  1.1  riastrad 		free_page((unsigned long)oos_page->mem);
   2549  1.1  riastrad 		kfree(oos_page);
   2550  1.1  riastrad 	}
   2551  1.1  riastrad }
   2552  1.1  riastrad 
   2553  1.1  riastrad static int setup_spt_oos(struct intel_gvt *gvt)
   2554  1.1  riastrad {
   2555  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt *gtt = &gvt->gtt;
   2556  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_oos_page *oos_page;
   2557  1.1  riastrad 	int i;
   2558  1.1  riastrad 	int ret;
   2559  1.1  riastrad 
   2560  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&gtt->oos_page_free_list_head);
   2561  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&gtt->oos_page_use_list_head);
   2562  1.1  riastrad 
   2563  1.1  riastrad 	for (i = 0; i < preallocated_oos_pages; i++) {
   2564  1.1  riastrad 		oos_page = kzalloc(sizeof(*oos_page), GFP_KERNEL);
   2565  1.1  riastrad 		if (!oos_page) {
   2566  1.1  riastrad 			ret = -ENOMEM;
   2567  1.1  riastrad 			goto fail;
   2568  1.1  riastrad 		}
   2569  1.1  riastrad 		oos_page->mem = (void *)__get_free_pages(GFP_KERNEL, 0);
   2570  1.1  riastrad 		if (!oos_page->mem) {
   2571  1.1  riastrad 			ret = -ENOMEM;
   2572  1.1  riastrad 			kfree(oos_page);
   2573  1.1  riastrad 			goto fail;
   2574  1.1  riastrad 		}
   2575  1.1  riastrad 
   2576  1.1  riastrad 		INIT_LIST_HEAD(&oos_page->list);
   2577  1.1  riastrad 		INIT_LIST_HEAD(&oos_page->vm_list);
   2578  1.1  riastrad 		oos_page->id = i;
   2579  1.1  riastrad 		list_add_tail(&oos_page->list, &gtt->oos_page_free_list_head);
   2580  1.1  riastrad 	}
   2581  1.1  riastrad 
   2582  1.1  riastrad 	gvt_dbg_mm("%d oos pages preallocated\n", i);
   2583  1.1  riastrad 
   2584  1.1  riastrad 	return 0;
   2585  1.1  riastrad fail:
   2586  1.1  riastrad 	clean_spt_oos(gvt);
   2587  1.1  riastrad 	return ret;
   2588  1.1  riastrad }
   2589  1.1  riastrad 
   2590  1.1  riastrad /**
   2591  1.1  riastrad  * intel_vgpu_find_ppgtt_mm - find a PPGTT mm object
   2592  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2593  1.1  riastrad  * @pdps: pdp root array
   2594  1.1  riastrad  *
   2595  1.1  riastrad  * This function is used to find a PPGTT mm object from mm object pool
   2596  1.1  riastrad  *
   2597  1.1  riastrad  * Returns:
   2598  1.1  riastrad  * pointer to mm object on success, NULL if failed.
   2599  1.1  riastrad  */
   2600  1.1  riastrad struct intel_vgpu_mm *intel_vgpu_find_ppgtt_mm(struct intel_vgpu *vgpu,
   2601  1.1  riastrad 		u64 pdps[])
   2602  1.1  riastrad {
   2603  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   2604  1.1  riastrad 	struct list_head *pos;
   2605  1.1  riastrad 
   2606  1.1  riastrad 	list_for_each(pos, &vgpu->gtt.ppgtt_mm_list_head) {
   2607  1.1  riastrad 		mm = container_of(pos, struct intel_vgpu_mm, ppgtt_mm.list);
   2608  1.1  riastrad 
   2609  1.1  riastrad 		switch (mm->ppgtt_mm.root_entry_type) {
   2610  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L4_ENTRY:
   2611  1.1  riastrad 			if (pdps[0] == mm->ppgtt_mm.guest_pdps[0])
   2612  1.1  riastrad 				return mm;
   2613  1.1  riastrad 			break;
   2614  1.1  riastrad 		case GTT_TYPE_PPGTT_ROOT_L3_ENTRY:
   2615  1.1  riastrad 			if (!memcmp(pdps, mm->ppgtt_mm.guest_pdps,
   2616  1.1  riastrad 				    sizeof(mm->ppgtt_mm.guest_pdps)))
   2617  1.1  riastrad 				return mm;
   2618  1.1  riastrad 			break;
   2619  1.1  riastrad 		default:
   2620  1.1  riastrad 			GEM_BUG_ON(1);
   2621  1.1  riastrad 		}
   2622  1.1  riastrad 	}
   2623  1.1  riastrad 	return NULL;
   2624  1.1  riastrad }
   2625  1.1  riastrad 
   2626  1.1  riastrad /**
   2627  1.1  riastrad  * intel_vgpu_get_ppgtt_mm - get or create a PPGTT mm object.
   2628  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2629  1.1  riastrad  * @root_entry_type: ppgtt root entry type
   2630  1.1  riastrad  * @pdps: guest pdps
   2631  1.1  riastrad  *
   2632  1.1  riastrad  * This function is used to find or create a PPGTT mm object from a guest.
   2633  1.1  riastrad  *
   2634  1.1  riastrad  * Returns:
   2635  1.1  riastrad  * Zero on success, negative error code if failed.
   2636  1.1  riastrad  */
   2637  1.1  riastrad struct intel_vgpu_mm *intel_vgpu_get_ppgtt_mm(struct intel_vgpu *vgpu,
   2638  1.1  riastrad 		enum intel_gvt_gtt_type root_entry_type, u64 pdps[])
   2639  1.1  riastrad {
   2640  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   2641  1.1  riastrad 
   2642  1.1  riastrad 	mm = intel_vgpu_find_ppgtt_mm(vgpu, pdps);
   2643  1.1  riastrad 	if (mm) {
   2644  1.1  riastrad 		intel_vgpu_mm_get(mm);
   2645  1.1  riastrad 	} else {
   2646  1.1  riastrad 		mm = intel_vgpu_create_ppgtt_mm(vgpu, root_entry_type, pdps);
   2647  1.1  riastrad 		if (IS_ERR(mm))
   2648  1.1  riastrad 			gvt_vgpu_err("fail to create mm\n");
   2649  1.1  riastrad 	}
   2650  1.1  riastrad 	return mm;
   2651  1.1  riastrad }
   2652  1.1  riastrad 
   2653  1.1  riastrad /**
   2654  1.1  riastrad  * intel_vgpu_put_ppgtt_mm - find and put a PPGTT mm object.
   2655  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2656  1.1  riastrad  * @pdps: guest pdps
   2657  1.1  riastrad  *
   2658  1.1  riastrad  * This function is used to find a PPGTT mm object from a guest and destroy it.
   2659  1.1  riastrad  *
   2660  1.1  riastrad  * Returns:
   2661  1.1  riastrad  * Zero on success, negative error code if failed.
   2662  1.1  riastrad  */
   2663  1.1  riastrad int intel_vgpu_put_ppgtt_mm(struct intel_vgpu *vgpu, u64 pdps[])
   2664  1.1  riastrad {
   2665  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   2666  1.1  riastrad 
   2667  1.1  riastrad 	mm = intel_vgpu_find_ppgtt_mm(vgpu, pdps);
   2668  1.1  riastrad 	if (!mm) {
   2669  1.1  riastrad 		gvt_vgpu_err("fail to find ppgtt instance.\n");
   2670  1.1  riastrad 		return -EINVAL;
   2671  1.1  riastrad 	}
   2672  1.1  riastrad 	intel_vgpu_mm_put(mm);
   2673  1.1  riastrad 	return 0;
   2674  1.1  riastrad }
   2675  1.1  riastrad 
   2676  1.1  riastrad /**
   2677  1.1  riastrad  * intel_gvt_init_gtt - initialize mm components of a GVT device
   2678  1.1  riastrad  * @gvt: GVT device
   2679  1.1  riastrad  *
   2680  1.1  riastrad  * This function is called at the initialization stage, to initialize
   2681  1.1  riastrad  * the mm components of a GVT device.
   2682  1.1  riastrad  *
   2683  1.1  riastrad  * Returns:
   2684  1.1  riastrad  * zero on success, negative error code if failed.
   2685  1.1  riastrad  */
   2686  1.1  riastrad int intel_gvt_init_gtt(struct intel_gvt *gvt)
   2687  1.1  riastrad {
   2688  1.1  riastrad 	int ret;
   2689  1.1  riastrad 	void *page;
   2690  1.1  riastrad 	struct device *dev = &gvt->dev_priv->drm.pdev->dev;
   2691  1.1  riastrad 	dma_addr_t daddr;
   2692  1.1  riastrad 
   2693  1.1  riastrad 	gvt_dbg_core("init gtt\n");
   2694  1.1  riastrad 
   2695  1.1  riastrad 	gvt->gtt.pte_ops = &gen8_gtt_pte_ops;
   2696  1.1  riastrad 	gvt->gtt.gma_ops = &gen8_gtt_gma_ops;
   2697  1.1  riastrad 
   2698  1.1  riastrad 	page = (void *)get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
   2699  1.1  riastrad 	if (!page) {
   2700  1.1  riastrad 		gvt_err("fail to allocate scratch ggtt page\n");
   2701  1.1  riastrad 		return -ENOMEM;
   2702  1.1  riastrad 	}
   2703  1.1  riastrad 
   2704  1.1  riastrad 	daddr = dma_map_page(dev, virt_to_page(page), 0,
   2705  1.1  riastrad 			4096, PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
   2706  1.1  riastrad 	if (dma_mapping_error(dev, daddr)) {
   2707  1.1  riastrad 		gvt_err("fail to dmamap scratch ggtt page\n");
   2708  1.1  riastrad 		__free_page(virt_to_page(page));
   2709  1.1  riastrad 		return -ENOMEM;
   2710  1.1  riastrad 	}
   2711  1.1  riastrad 
   2712  1.1  riastrad 	gvt->gtt.scratch_page = virt_to_page(page);
   2713  1.1  riastrad 	gvt->gtt.scratch_mfn = (unsigned long)(daddr >> I915_GTT_PAGE_SHIFT);
   2714  1.1  riastrad 
   2715  1.1  riastrad 	if (enable_out_of_sync) {
   2716  1.1  riastrad 		ret = setup_spt_oos(gvt);
   2717  1.1  riastrad 		if (ret) {
   2718  1.1  riastrad 			gvt_err("fail to initialize SPT oos\n");
   2719  1.1  riastrad 			dma_unmap_page(dev, daddr, 4096, PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
   2720  1.1  riastrad 			__free_page(gvt->gtt.scratch_page);
   2721  1.1  riastrad 			return ret;
   2722  1.1  riastrad 		}
   2723  1.1  riastrad 	}
   2724  1.1  riastrad 	INIT_LIST_HEAD(&gvt->gtt.ppgtt_mm_lru_list_head);
   2725  1.1  riastrad 	mutex_init(&gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2726  1.1  riastrad 	return 0;
   2727  1.1  riastrad }
   2728  1.1  riastrad 
   2729  1.1  riastrad /**
   2730  1.1  riastrad  * intel_gvt_clean_gtt - clean up mm components of a GVT device
   2731  1.1  riastrad  * @gvt: GVT device
   2732  1.1  riastrad  *
   2733  1.1  riastrad  * This function is called at the driver unloading stage, to clean up the
   2734  1.1  riastrad  * the mm components of a GVT device.
   2735  1.1  riastrad  *
   2736  1.1  riastrad  */
   2737  1.1  riastrad void intel_gvt_clean_gtt(struct intel_gvt *gvt)
   2738  1.1  riastrad {
   2739  1.1  riastrad 	struct device *dev = &gvt->dev_priv->drm.pdev->dev;
   2740  1.1  riastrad 	dma_addr_t daddr = (dma_addr_t)(gvt->gtt.scratch_mfn <<
   2741  1.1  riastrad 					I915_GTT_PAGE_SHIFT);
   2742  1.1  riastrad 
   2743  1.1  riastrad 	dma_unmap_page(dev, daddr, 4096, PCI_DMA_BIDIRECTIONAL);
   2744  1.1  riastrad 
   2745  1.1  riastrad 	__free_page(gvt->gtt.scratch_page);
   2746  1.1  riastrad 
   2747  1.1  riastrad 	if (enable_out_of_sync)
   2748  1.1  riastrad 		clean_spt_oos(gvt);
   2749  1.1  riastrad }
   2750  1.1  riastrad 
   2751  1.1  riastrad /**
   2752  1.1  riastrad  * intel_vgpu_invalidate_ppgtt - invalidate PPGTT instances
   2753  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2754  1.1  riastrad  *
   2755  1.1  riastrad  * This function is called when invalidate all PPGTT instances of a vGPU.
   2756  1.1  riastrad  *
   2757  1.1  riastrad  */
   2758  1.1  riastrad void intel_vgpu_invalidate_ppgtt(struct intel_vgpu *vgpu)
   2759  1.1  riastrad {
   2760  1.1  riastrad 	struct list_head *pos, *n;
   2761  1.1  riastrad 	struct intel_vgpu_mm *mm;
   2762  1.1  riastrad 
   2763  1.1  riastrad 	list_for_each_safe(pos, n, &vgpu->gtt.ppgtt_mm_list_head) {
   2764  1.1  riastrad 		mm = container_of(pos, struct intel_vgpu_mm, ppgtt_mm.list);
   2765  1.1  riastrad 		if (mm->type == INTEL_GVT_MM_PPGTT) {
   2766  1.1  riastrad 			mutex_lock(&vgpu->gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2767  1.1  riastrad 			list_del_init(&mm->ppgtt_mm.lru_list);
   2768  1.1  riastrad 			mutex_unlock(&vgpu->gvt->gtt.ppgtt_mm_lock);
   2769  1.1  riastrad 			if (mm->ppgtt_mm.shadowed)
   2770  1.1  riastrad 				invalidate_ppgtt_mm(mm);
   2771  1.1  riastrad 		}
   2772  1.1  riastrad 	}
   2773  1.1  riastrad }
   2774  1.1  riastrad 
   2775  1.1  riastrad /**
   2776  1.1  riastrad  * intel_vgpu_reset_ggtt - reset the GGTT entry
   2777  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2778  1.1  riastrad  * @invalidate_old: invalidate old entries
   2779  1.1  riastrad  *
   2780  1.1  riastrad  * This function is called at the vGPU create stage
   2781  1.1  riastrad  * to reset all the GGTT entries.
   2782  1.1  riastrad  *
   2783  1.1  riastrad  */
   2784  1.1  riastrad void intel_vgpu_reset_ggtt(struct intel_vgpu *vgpu, bool invalidate_old)
   2785  1.1  riastrad {
   2786  1.1  riastrad 	struct intel_gvt *gvt = vgpu->gvt;
   2787  1.1  riastrad 	struct drm_i915_private *dev_priv = gvt->dev_priv;
   2788  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_pte_ops *pte_ops = vgpu->gvt->gtt.pte_ops;
   2789  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry entry = {.type = GTT_TYPE_GGTT_PTE};
   2790  1.1  riastrad 	struct intel_gvt_gtt_entry old_entry;
   2791  1.1  riastrad 	u32 index;
   2792  1.1  riastrad 	u32 num_entries;
   2793  1.1  riastrad 
   2794  1.1  riastrad 	pte_ops->set_pfn(&entry, gvt->gtt.scratch_mfn);
   2795  1.1  riastrad 	pte_ops->set_present(&entry);
   2796  1.1  riastrad 
   2797  1.1  riastrad 	index = vgpu_aperture_gmadr_base(vgpu) >> PAGE_SHIFT;
   2798  1.1  riastrad 	num_entries = vgpu_aperture_sz(vgpu) >> PAGE_SHIFT;
   2799  1.1  riastrad 	while (num_entries--) {
   2800  1.1  riastrad 		if (invalidate_old) {
   2801  1.1  riastrad 			ggtt_get_host_entry(vgpu->gtt.ggtt_mm, &old_entry, index);
   2802  1.1  riastrad 			ggtt_invalidate_pte(vgpu, &old_entry);
   2803  1.1  riastrad 		}
   2804  1.1  riastrad 		ggtt_set_host_entry(vgpu->gtt.ggtt_mm, &entry, index++);
   2805  1.1  riastrad 	}
   2806  1.1  riastrad 
   2807  1.1  riastrad 	index = vgpu_hidden_gmadr_base(vgpu) >> PAGE_SHIFT;
   2808  1.1  riastrad 	num_entries = vgpu_hidden_sz(vgpu) >> PAGE_SHIFT;
   2809  1.1  riastrad 	while (num_entries--) {
   2810  1.1  riastrad 		if (invalidate_old) {
   2811  1.1  riastrad 			ggtt_get_host_entry(vgpu->gtt.ggtt_mm, &old_entry, index);
   2812  1.1  riastrad 			ggtt_invalidate_pte(vgpu, &old_entry);
   2813  1.1  riastrad 		}
   2814  1.1  riastrad 		ggtt_set_host_entry(vgpu->gtt.ggtt_mm, &entry, index++);
   2815  1.1  riastrad 	}
   2816  1.1  riastrad 
   2817  1.1  riastrad 	ggtt_invalidate(dev_priv);
   2818  1.1  riastrad }
   2819  1.1  riastrad 
   2820  1.1  riastrad /**
   2821  1.1  riastrad  * intel_vgpu_reset_gtt - reset the all GTT related status
   2822  1.1  riastrad  * @vgpu: a vGPU
   2823  1.1  riastrad  *
   2824  1.1  riastrad  * This function is called from vfio core to reset reset all
   2825  1.1  riastrad  * GTT related status, including GGTT, PPGTT, scratch page.
   2826  1.1  riastrad  *
   2827  1.1  riastrad  */
   2828  1.1  riastrad void intel_vgpu_reset_gtt(struct intel_vgpu *vgpu)
   2829  1.1  riastrad {
   2830  1.1  riastrad 	/* Shadow pages are only created when there is no page
   2831  1.1  riastrad 	 * table tracking data, so remove page tracking data after
   2832  1.1  riastrad 	 * removing the shadow pages.
   2833  1.1  riastrad 	 */
   2834  1.1  riastrad 	intel_vgpu_destroy_all_ppgtt_mm(vgpu);
   2835  1.1  riastrad 	intel_vgpu_reset_ggtt(vgpu, true);
   2836  1.1  riastrad }
   2837