]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/i915/gem/i915_gem_execbuffer.c
dma-buf: rename reservation_object to dma_resv
[linux.git] / drivers / gpu / drm / i915 / gem / i915_gem_execbuffer.c
1 /*
2  * SPDX-License-Identifier: MIT
3  *
4  * Copyright © 2008,2010 Intel Corporation
5  */
6
7 #include <linux/intel-iommu.h>
8 #include <linux/dma-resv.h>
9 #include <linux/sync_file.h>
10 #include <linux/uaccess.h>
11
12 #include <drm/drm_syncobj.h>
13 #include <drm/i915_drm.h>
14
15 #include "display/intel_frontbuffer.h"
16
17 #include "gem/i915_gem_ioctls.h"
18 #include "gt/intel_context.h"
19 #include "gt/intel_gt_pm.h"
20
21 #include "i915_gem_ioctls.h"
22 #include "i915_gem_clflush.h"
23 #include "i915_gem_context.h"
24 #include "i915_trace.h"
25 #include "intel_drv.h"
26
27 enum {
28         FORCE_CPU_RELOC = 1,
29         FORCE_GTT_RELOC,
30         FORCE_GPU_RELOC,
31 #define DBG_FORCE_RELOC 0 /* choose one of the above! */
32 };
33
34 #define __EXEC_OBJECT_HAS_REF           BIT(31)
35 #define __EXEC_OBJECT_HAS_PIN           BIT(30)
36 #define __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE         BIT(29)
37 #define __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP         BIT(28)
38 #define __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS        BIT(27)
39 #define __EXEC_OBJECT_INTERNAL_FLAGS    (~0u << 27) /* all of the above */
40 #define __EXEC_OBJECT_RESERVED (__EXEC_OBJECT_HAS_PIN | __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE)
41
42 #define __EXEC_HAS_RELOC        BIT(31)
43 #define __EXEC_VALIDATED        BIT(30)
44 #define __EXEC_INTERNAL_FLAGS   (~0u << 30)
45 #define UPDATE                  PIN_OFFSET_FIXED
46
47 #define BATCH_OFFSET_BIAS (256*1024)
48
49 #define __I915_EXEC_ILLEGAL_FLAGS \
50         (__I915_EXEC_UNKNOWN_FLAGS | \
51          I915_EXEC_CONSTANTS_MASK  | \
52          I915_EXEC_RESOURCE_STREAMER)
53
54 /* Catch emission of unexpected errors for CI! */
55 #if IS_ENABLED(CONFIG_DRM_I915_DEBUG_GEM)
56 #undef EINVAL
57 #define EINVAL ({ \
58         DRM_DEBUG_DRIVER("EINVAL at %s:%d\n", __func__, __LINE__); \
59         22; \
60 })
61 #endif
62
63 /**
64  * DOC: User command execution
65  *
66  * Userspace submits commands to be executed on the GPU as an instruction
67  * stream within a GEM object we call a batchbuffer. This instructions may
68  * refer to other GEM objects containing auxiliary state such as kernels,
69  * samplers, render targets and even secondary batchbuffers. Userspace does
70  * not know where in the GPU memory these objects reside and so before the
71  * batchbuffer is passed to the GPU for execution, those addresses in the
72  * batchbuffer and auxiliary objects are updated. This is known as relocation,
73  * or patching. To try and avoid having to relocate each object on the next
74  * execution, userspace is told the location of those objects in this pass,
75  * but this remains just a hint as the kernel may choose a new location for
76  * any object in the future.
77  *
78  * At the level of talking to the hardware, submitting a batchbuffer for the
79  * GPU to execute is to add content to a buffer from which the HW
80  * command streamer is reading.
81  *
82  * 1. Add a command to load the HW context. For Logical Ring Contexts, i.e.
83  *    Execlists, this command is not placed on the same buffer as the
84  *    remaining items.
85  *
86  * 2. Add a command to invalidate caches to the buffer.
87  *
88  * 3. Add a batchbuffer start command to the buffer; the start command is
89  *    essentially a token together with the GPU address of the batchbuffer
90  *    to be executed.
91  *
92  * 4. Add a pipeline flush to the buffer.
93  *
94  * 5. Add a memory write command to the buffer to record when the GPU
95  *    is done executing the batchbuffer. The memory write writes the
96  *    global sequence number of the request, ``i915_request::global_seqno``;
97  *    the i915 driver uses the current value in the register to determine
98  *    if the GPU has completed the batchbuffer.
99  *
100  * 6. Add a user interrupt command to the buffer. This command instructs
101  *    the GPU to issue an interrupt when the command, pipeline flush and
102  *    memory write are completed.
103  *
104  * 7. Inform the hardware of the additional commands added to the buffer
105  *    (by updating the tail pointer).
106  *
107  * Processing an execbuf ioctl is conceptually split up into a few phases.
108  *
109  * 1. Validation - Ensure all the pointers, handles and flags are valid.
110  * 2. Reservation - Assign GPU address space for every object
111  * 3. Relocation - Update any addresses to point to the final locations
112  * 4. Serialisation - Order the request with respect to its dependencies
113  * 5. Construction - Construct a request to execute the batchbuffer
114  * 6. Submission (at some point in the future execution)
115  *
116  * Reserving resources for the execbuf is the most complicated phase. We
117  * neither want to have to migrate the object in the address space, nor do
118  * we want to have to update any relocations pointing to this object. Ideally,
119  * we want to leave the object where it is and for all the existing relocations
120  * to match. If the object is given a new address, or if userspace thinks the
121  * object is elsewhere, we have to parse all the relocation entries and update
122  * the addresses. Userspace can set the I915_EXEC_NORELOC flag to hint that
123  * all the target addresses in all of its objects match the value in the
124  * relocation entries and that they all match the presumed offsets given by the
125  * list of execbuffer objects. Using this knowledge, we know that if we haven't
126  * moved any buffers, all the relocation entries are valid and we can skip
127  * the update. (If userspace is wrong, the likely outcome is an impromptu GPU
128  * hang.) The requirement for using I915_EXEC_NO_RELOC are:
129  *
130  *      The addresses written in the objects must match the corresponding
131  *      reloc.presumed_offset which in turn must match the corresponding
132  *      execobject.offset.
133  *
134  *      Any render targets written to in the batch must be flagged with
135  *      EXEC_OBJECT_WRITE.
136  *
137  *      To avoid stalling, execobject.offset should match the current
138  *      address of that object within the active context.
139  *
140  * The reservation is done is multiple phases. First we try and keep any
141  * object already bound in its current location - so as long as meets the
142  * constraints imposed by the new execbuffer. Any object left unbound after the
143  * first pass is then fitted into any available idle space. If an object does
144  * not fit, all objects are removed from the reservation and the process rerun
145  * after sorting the objects into a priority order (more difficult to fit
146  * objects are tried first). Failing that, the entire VM is cleared and we try
147  * to fit the execbuf once last time before concluding that it simply will not
148  * fit.
149  *
150  * A small complication to all of this is that we allow userspace not only to
151  * specify an alignment and a size for the object in the address space, but
152  * we also allow userspace to specify the exact offset. This objects are
153  * simpler to place (the location is known a priori) all we have to do is make
154  * sure the space is available.
155  *
156  * Once all the objects are in place, patching up the buried pointers to point
157  * to the final locations is a fairly simple job of walking over the relocation
158  * entry arrays, looking up the right address and rewriting the value into
159  * the object. Simple! ... The relocation entries are stored in user memory
160  * and so to access them we have to copy them into a local buffer. That copy
161  * has to avoid taking any pagefaults as they may lead back to a GEM object
162  * requiring the struct_mutex (i.e. recursive deadlock). So once again we split
163  * the relocation into multiple passes. First we try to do everything within an
164  * atomic context (avoid the pagefaults) which requires that we never wait. If
165  * we detect that we may wait, or if we need to fault, then we have to fallback
166  * to a slower path. The slowpath has to drop the mutex. (Can you hear alarm
167  * bells yet?) Dropping the mutex means that we lose all the state we have
168  * built up so far for the execbuf and we must reset any global data. However,
169  * we do leave the objects pinned in their final locations - which is a
170  * potential issue for concurrent execbufs. Once we have left the mutex, we can
171  * allocate and copy all the relocation entries into a large array at our
172  * leisure, reacquire the mutex, reclaim all the objects and other state and
173  * then proceed to update any incorrect addresses with the objects.
174  *
175  * As we process the relocation entries, we maintain a record of whether the
176  * object is being written to. Using NORELOC, we expect userspace to provide
177  * this information instead. We also check whether we can skip the relocation
178  * by comparing the expected value inside the relocation entry with the target's
179  * final address. If they differ, we have to map the current object and rewrite
180  * the 4 or 8 byte pointer within.
181  *
182  * Serialising an execbuf is quite simple according to the rules of the GEM
183  * ABI. Execution within each context is ordered by the order of submission.
184  * Writes to any GEM object are in order of submission and are exclusive. Reads
185  * from a GEM object are unordered with respect to other reads, but ordered by
186  * writes. A write submitted after a read cannot occur before the read, and
187  * similarly any read submitted after a write cannot occur before the write.
188  * Writes are ordered between engines such that only one write occurs at any
189  * time (completing any reads beforehand) - using semaphores where available
190  * and CPU serialisation otherwise. Other GEM access obey the same rules, any
191  * write (either via mmaps using set-domain, or via pwrite) must flush all GPU
192  * reads before starting, and any read (either using set-domain or pread) must
193  * flush all GPU writes before starting. (Note we only employ a barrier before,
194  * we currently rely on userspace not concurrently starting a new execution
195  * whilst reading or writing to an object. This may be an advantage or not
196  * depending on how much you trust userspace not to shoot themselves in the
197  * foot.) Serialisation may just result in the request being inserted into
198  * a DAG awaiting its turn, but most simple is to wait on the CPU until
199  * all dependencies are resolved.
200  *
201  * After all of that, is just a matter of closing the request and handing it to
202  * the hardware (well, leaving it in a queue to be executed). However, we also
203  * offer the ability for batchbuffers to be run with elevated privileges so
204  * that they access otherwise hidden registers. (Used to adjust L3 cache etc.)
205  * Before any batch is given extra privileges we first must check that it
206  * contains no nefarious instructions, we check that each instruction is from
207  * our whitelist and all registers are also from an allowed list. We first
208  * copy the user's batchbuffer to a shadow (so that the user doesn't have
209  * access to it, either by the CPU or GPU as we scan it) and then parse each
210  * instruction. If everything is ok, we set a flag telling the hardware to run
211  * the batchbuffer in trusted mode, otherwise the ioctl is rejected.
212  */
213
214 struct i915_execbuffer {
215         struct drm_i915_private *i915; /** i915 backpointer */
216         struct drm_file *file; /** per-file lookup tables and limits */
217         struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args; /** ioctl parameters */
218         struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec; /** ioctl execobj[] */
219         struct i915_vma **vma;
220         unsigned int *flags;
221
222         struct intel_engine_cs *engine; /** engine to queue the request to */
223         struct intel_context *context; /* logical state for the request */
224         struct i915_gem_context *gem_context; /** caller's context */
225         struct i915_address_space *vm; /** GTT and vma for the request */
226
227         struct i915_request *request; /** our request to build */
228         struct i915_vma *batch; /** identity of the batch obj/vma */
229
230         /** actual size of execobj[] as we may extend it for the cmdparser */
231         unsigned int buffer_count;
232
233         /** list of vma not yet bound during reservation phase */
234         struct list_head unbound;
235
236         /** list of vma that have execobj.relocation_count */
237         struct list_head relocs;
238
239         /**
240          * Track the most recently used object for relocations, as we
241          * frequently have to perform multiple relocations within the same
242          * obj/page
243          */
244         struct reloc_cache {
245                 struct drm_mm_node node; /** temporary GTT binding */
246                 unsigned long vaddr; /** Current kmap address */
247                 unsigned long page; /** Currently mapped page index */
248                 unsigned int gen; /** Cached value of INTEL_GEN */
249                 bool use_64bit_reloc : 1;
250                 bool has_llc : 1;
251                 bool has_fence : 1;
252                 bool needs_unfenced : 1;
253
254                 struct i915_request *rq;
255                 u32 *rq_cmd;
256                 unsigned int rq_size;
257         } reloc_cache;
258
259         u64 invalid_flags; /** Set of execobj.flags that are invalid */
260         u32 context_flags; /** Set of execobj.flags to insert from the ctx */
261
262         u32 batch_start_offset; /** Location within object of batch */
263         u32 batch_len; /** Length of batch within object */
264         u32 batch_flags; /** Flags composed for emit_bb_start() */
265
266         /**
267          * Indicate either the size of the hastable used to resolve
268          * relocation handles, or if negative that we are using a direct
269          * index into the execobj[].
270          */
271         int lut_size;
272         struct hlist_head *buckets; /** ht for relocation handles */
273 };
274
275 #define exec_entry(EB, VMA) (&(EB)->exec[(VMA)->exec_flags - (EB)->flags])
276
277 /*
278  * Used to convert any address to canonical form.
279  * Starting from gen8, some commands (e.g. STATE_BASE_ADDRESS,
280  * MI_LOAD_REGISTER_MEM and others, see Broadwell PRM Vol2a) require the
281  * addresses to be in a canonical form:
282  * "GraphicsAddress[63:48] are ignored by the HW and assumed to be in correct
283  * canonical form [63:48] == [47]."
284  */
285 #define GEN8_HIGH_ADDRESS_BIT 47
286 static inline u64 gen8_canonical_addr(u64 address)
287 {
288         return sign_extend64(address, GEN8_HIGH_ADDRESS_BIT);
289 }
290
291 static inline u64 gen8_noncanonical_addr(u64 address)
292 {
293         return address & GENMASK_ULL(GEN8_HIGH_ADDRESS_BIT, 0);
294 }
295
296 static inline bool eb_use_cmdparser(const struct i915_execbuffer *eb)
297 {
298         return intel_engine_needs_cmd_parser(eb->engine) && eb->batch_len;
299 }
300
301 static int eb_create(struct i915_execbuffer *eb)
302 {
303         if (!(eb->args->flags & I915_EXEC_HANDLE_LUT)) {
304                 unsigned int size = 1 + ilog2(eb->buffer_count);
305
306                 /*
307                  * Without a 1:1 association between relocation handles and
308                  * the execobject[] index, we instead create a hashtable.
309                  * We size it dynamically based on available memory, starting
310                  * first with 1:1 assocative hash and scaling back until
311                  * the allocation succeeds.
312                  *
313                  * Later on we use a positive lut_size to indicate we are
314                  * using this hashtable, and a negative value to indicate a
315                  * direct lookup.
316                  */
317                 do {
318                         gfp_t flags;
319
320                         /* While we can still reduce the allocation size, don't
321                          * raise a warning and allow the allocation to fail.
322                          * On the last pass though, we want to try as hard
323                          * as possible to perform the allocation and warn
324                          * if it fails.
325                          */
326                         flags = GFP_KERNEL;
327                         if (size > 1)
328                                 flags |= __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
329
330                         eb->buckets = kzalloc(sizeof(struct hlist_head) << size,
331                                               flags);
332                         if (eb->buckets)
333                                 break;
334                 } while (--size);
335
336                 if (unlikely(!size))
337                         return -ENOMEM;
338
339                 eb->lut_size = size;
340         } else {
341                 eb->lut_size = -eb->buffer_count;
342         }
343
344         return 0;
345 }
346
347 static bool
348 eb_vma_misplaced(const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry,
349                  const struct i915_vma *vma,
350                  unsigned int flags)
351 {
352         if (vma->node.size < entry->pad_to_size)
353                 return true;
354
355         if (entry->alignment && !IS_ALIGNED(vma->node.start, entry->alignment))
356                 return true;
357
358         if (flags & EXEC_OBJECT_PINNED &&
359             vma->node.start != entry->offset)
360                 return true;
361
362         if (flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS &&
363             vma->node.start < BATCH_OFFSET_BIAS)
364                 return true;
365
366         if (!(flags & EXEC_OBJECT_SUPPORTS_48B_ADDRESS) &&
367             (vma->node.start + vma->node.size - 1) >> 32)
368                 return true;
369
370         if (flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP &&
371             !i915_vma_is_map_and_fenceable(vma))
372                 return true;
373
374         return false;
375 }
376
377 static inline bool
378 eb_pin_vma(struct i915_execbuffer *eb,
379            const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry,
380            struct i915_vma *vma)
381 {
382         unsigned int exec_flags = *vma->exec_flags;
383         u64 pin_flags;
384
385         if (vma->node.size)
386                 pin_flags = vma->node.start;
387         else
388                 pin_flags = entry->offset & PIN_OFFSET_MASK;
389
390         pin_flags |= PIN_USER | PIN_NOEVICT | PIN_OFFSET_FIXED;
391         if (unlikely(exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT))
392                 pin_flags |= PIN_GLOBAL;
393
394         if (unlikely(i915_vma_pin(vma, 0, 0, pin_flags)))
395                 return false;
396
397         if (unlikely(exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE)) {
398                 if (unlikely(i915_vma_pin_fence(vma))) {
399                         i915_vma_unpin(vma);
400                         return false;
401                 }
402
403                 if (vma->fence)
404                         exec_flags |= __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE;
405         }
406
407         *vma->exec_flags = exec_flags | __EXEC_OBJECT_HAS_PIN;
408         return !eb_vma_misplaced(entry, vma, exec_flags);
409 }
410
411 static inline void __eb_unreserve_vma(struct i915_vma *vma, unsigned int flags)
412 {
413         GEM_BUG_ON(!(flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN));
414
415         if (unlikely(flags & __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE))
416                 __i915_vma_unpin_fence(vma);
417
418         __i915_vma_unpin(vma);
419 }
420
421 static inline void
422 eb_unreserve_vma(struct i915_vma *vma, unsigned int *flags)
423 {
424         if (!(*flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN))
425                 return;
426
427         __eb_unreserve_vma(vma, *flags);
428         *flags &= ~__EXEC_OBJECT_RESERVED;
429 }
430
431 static int
432 eb_validate_vma(struct i915_execbuffer *eb,
433                 struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry,
434                 struct i915_vma *vma)
435 {
436         if (unlikely(entry->flags & eb->invalid_flags))
437                 return -EINVAL;
438
439         if (unlikely(entry->alignment && !is_power_of_2(entry->alignment)))
440                 return -EINVAL;
441
442         /*
443          * Offset can be used as input (EXEC_OBJECT_PINNED), reject
444          * any non-page-aligned or non-canonical addresses.
445          */
446         if (unlikely(entry->flags & EXEC_OBJECT_PINNED &&
447                      entry->offset != gen8_canonical_addr(entry->offset & I915_GTT_PAGE_MASK)))
448                 return -EINVAL;
449
450         /* pad_to_size was once a reserved field, so sanitize it */
451         if (entry->flags & EXEC_OBJECT_PAD_TO_SIZE) {
452                 if (unlikely(offset_in_page(entry->pad_to_size)))
453                         return -EINVAL;
454         } else {
455                 entry->pad_to_size = 0;
456         }
457
458         if (unlikely(vma->exec_flags)) {
459                 DRM_DEBUG("Object [handle %d, index %d] appears more than once in object list\n",
460                           entry->handle, (int)(entry - eb->exec));
461                 return -EINVAL;
462         }
463
464         /*
465          * From drm_mm perspective address space is continuous,
466          * so from this point we're always using non-canonical
467          * form internally.
468          */
469         entry->offset = gen8_noncanonical_addr(entry->offset);
470
471         if (!eb->reloc_cache.has_fence) {
472                 entry->flags &= ~EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
473         } else {
474                 if ((entry->flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE ||
475                      eb->reloc_cache.needs_unfenced) &&
476                     i915_gem_object_is_tiled(vma->obj))
477                         entry->flags |= EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT | __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP;
478         }
479
480         if (!(entry->flags & EXEC_OBJECT_PINNED))
481                 entry->flags |= eb->context_flags;
482
483         return 0;
484 }
485
486 static int
487 eb_add_vma(struct i915_execbuffer *eb,
488            unsigned int i, unsigned batch_idx,
489            struct i915_vma *vma)
490 {
491         struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = &eb->exec[i];
492         int err;
493
494         GEM_BUG_ON(i915_vma_is_closed(vma));
495
496         if (!(eb->args->flags & __EXEC_VALIDATED)) {
497                 err = eb_validate_vma(eb, entry, vma);
498                 if (unlikely(err))
499                         return err;
500         }
501
502         if (eb->lut_size > 0) {
503                 vma->exec_handle = entry->handle;
504                 hlist_add_head(&vma->exec_node,
505                                &eb->buckets[hash_32(entry->handle,
506                                                     eb->lut_size)]);
507         }
508
509         if (entry->relocation_count)
510                 list_add_tail(&vma->reloc_link, &eb->relocs);
511
512         /*
513          * Stash a pointer from the vma to execobj, so we can query its flags,
514          * size, alignment etc as provided by the user. Also we stash a pointer
515          * to the vma inside the execobj so that we can use a direct lookup
516          * to find the right target VMA when doing relocations.
517          */
518         eb->vma[i] = vma;
519         eb->flags[i] = entry->flags;
520         vma->exec_flags = &eb->flags[i];
521
522         /*
523          * SNA is doing fancy tricks with compressing batch buffers, which leads
524          * to negative relocation deltas. Usually that works out ok since the
525          * relocate address is still positive, except when the batch is placed
526          * very low in the GTT. Ensure this doesn't happen.
527          *
528          * Note that actual hangs have only been observed on gen7, but for
529          * paranoia do it everywhere.
530          */
531         if (i == batch_idx) {
532                 if (entry->relocation_count &&
533                     !(eb->flags[i] & EXEC_OBJECT_PINNED))
534                         eb->flags[i] |= __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS;
535                 if (eb->reloc_cache.has_fence)
536                         eb->flags[i] |= EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
537
538                 eb->batch = vma;
539         }
540
541         err = 0;
542         if (eb_pin_vma(eb, entry, vma)) {
543                 if (entry->offset != vma->node.start) {
544                         entry->offset = vma->node.start | UPDATE;
545                         eb->args->flags |= __EXEC_HAS_RELOC;
546                 }
547         } else {
548                 eb_unreserve_vma(vma, vma->exec_flags);
549
550                 list_add_tail(&vma->exec_link, &eb->unbound);
551                 if (drm_mm_node_allocated(&vma->node))
552                         err = i915_vma_unbind(vma);
553                 if (unlikely(err))
554                         vma->exec_flags = NULL;
555         }
556         return err;
557 }
558
559 static inline int use_cpu_reloc(const struct reloc_cache *cache,
560                                 const struct drm_i915_gem_object *obj)
561 {
562         if (!i915_gem_object_has_struct_page(obj))
563                 return false;
564
565         if (DBG_FORCE_RELOC == FORCE_CPU_RELOC)
566                 return true;
567
568         if (DBG_FORCE_RELOC == FORCE_GTT_RELOC)
569                 return false;
570
571         return (cache->has_llc ||
572                 obj->cache_dirty ||
573                 obj->cache_level != I915_CACHE_NONE);
574 }
575
576 static int eb_reserve_vma(const struct i915_execbuffer *eb,
577                           struct i915_vma *vma)
578 {
579         struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = exec_entry(eb, vma);
580         unsigned int exec_flags = *vma->exec_flags;
581         u64 pin_flags;
582         int err;
583
584         pin_flags = PIN_USER | PIN_NONBLOCK;
585         if (exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT)
586                 pin_flags |= PIN_GLOBAL;
587
588         /*
589          * Wa32bitGeneralStateOffset & Wa32bitInstructionBaseOffset,
590          * limit address to the first 4GBs for unflagged objects.
591          */
592         if (!(exec_flags & EXEC_OBJECT_SUPPORTS_48B_ADDRESS))
593                 pin_flags |= PIN_ZONE_4G;
594
595         if (exec_flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP)
596                 pin_flags |= PIN_MAPPABLE;
597
598         if (exec_flags & EXEC_OBJECT_PINNED) {
599                 pin_flags |= entry->offset | PIN_OFFSET_FIXED;
600                 pin_flags &= ~PIN_NONBLOCK; /* force overlapping checks */
601         } else if (exec_flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS) {
602                 pin_flags |= BATCH_OFFSET_BIAS | PIN_OFFSET_BIAS;
603         }
604
605         err = i915_vma_pin(vma,
606                            entry->pad_to_size, entry->alignment,
607                            pin_flags);
608         if (err)
609                 return err;
610
611         if (entry->offset != vma->node.start) {
612                 entry->offset = vma->node.start | UPDATE;
613                 eb->args->flags |= __EXEC_HAS_RELOC;
614         }
615
616         if (unlikely(exec_flags & EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE)) {
617                 err = i915_vma_pin_fence(vma);
618                 if (unlikely(err)) {
619                         i915_vma_unpin(vma);
620                         return err;
621                 }
622
623                 if (vma->fence)
624                         exec_flags |= __EXEC_OBJECT_HAS_FENCE;
625         }
626
627         *vma->exec_flags = exec_flags | __EXEC_OBJECT_HAS_PIN;
628         GEM_BUG_ON(eb_vma_misplaced(entry, vma, exec_flags));
629
630         return 0;
631 }
632
633 static int eb_reserve(struct i915_execbuffer *eb)
634 {
635         const unsigned int count = eb->buffer_count;
636         struct list_head last;
637         struct i915_vma *vma;
638         unsigned int i, pass;
639         int err;
640
641         /*
642          * Attempt to pin all of the buffers into the GTT.
643          * This is done in 3 phases:
644          *
645          * 1a. Unbind all objects that do not match the GTT constraints for
646          *     the execbuffer (fenceable, mappable, alignment etc).
647          * 1b. Increment pin count for already bound objects.
648          * 2.  Bind new objects.
649          * 3.  Decrement pin count.
650          *
651          * This avoid unnecessary unbinding of later objects in order to make
652          * room for the earlier objects *unless* we need to defragment.
653          */
654
655         pass = 0;
656         err = 0;
657         do {
658                 list_for_each_entry(vma, &eb->unbound, exec_link) {
659                         err = eb_reserve_vma(eb, vma);
660                         if (err)
661                                 break;
662                 }
663                 if (err != -ENOSPC)
664                         return err;
665
666                 /* Resort *all* the objects into priority order */
667                 INIT_LIST_HEAD(&eb->unbound);
668                 INIT_LIST_HEAD(&last);
669                 for (i = 0; i < count; i++) {
670                         unsigned int flags = eb->flags[i];
671                         struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
672
673                         if (flags & EXEC_OBJECT_PINNED &&
674                             flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN)
675                                 continue;
676
677                         eb_unreserve_vma(vma, &eb->flags[i]);
678
679                         if (flags & EXEC_OBJECT_PINNED)
680                                 /* Pinned must have their slot */
681                                 list_add(&vma->exec_link, &eb->unbound);
682                         else if (flags & __EXEC_OBJECT_NEEDS_MAP)
683                                 /* Map require the lowest 256MiB (aperture) */
684                                 list_add_tail(&vma->exec_link, &eb->unbound);
685                         else if (!(flags & EXEC_OBJECT_SUPPORTS_48B_ADDRESS))
686                                 /* Prioritise 4GiB region for restricted bo */
687                                 list_add(&vma->exec_link, &last);
688                         else
689                                 list_add_tail(&vma->exec_link, &last);
690                 }
691                 list_splice_tail(&last, &eb->unbound);
692
693                 switch (pass++) {
694                 case 0:
695                         break;
696
697                 case 1:
698                         /* Too fragmented, unbind everything and retry */
699                         err = i915_gem_evict_vm(eb->vm);
700                         if (err)
701                                 return err;
702                         break;
703
704                 default:
705                         return -ENOSPC;
706                 }
707         } while (1);
708 }
709
710 static unsigned int eb_batch_index(const struct i915_execbuffer *eb)
711 {
712         if (eb->args->flags & I915_EXEC_BATCH_FIRST)
713                 return 0;
714         else
715                 return eb->buffer_count - 1;
716 }
717
718 static int eb_select_context(struct i915_execbuffer *eb)
719 {
720         struct i915_gem_context *ctx;
721
722         ctx = i915_gem_context_lookup(eb->file->driver_priv, eb->args->rsvd1);
723         if (unlikely(!ctx))
724                 return -ENOENT;
725
726         eb->gem_context = ctx;
727         if (ctx->vm) {
728                 eb->vm = ctx->vm;
729                 eb->invalid_flags |= EXEC_OBJECT_NEEDS_GTT;
730         } else {
731                 eb->vm = &eb->i915->ggtt.vm;
732         }
733
734         eb->context_flags = 0;
735         if (test_bit(UCONTEXT_NO_ZEROMAP, &ctx->user_flags))
736                 eb->context_flags |= __EXEC_OBJECT_NEEDS_BIAS;
737
738         return 0;
739 }
740
741 static struct i915_request *__eb_wait_for_ring(struct intel_ring *ring)
742 {
743         struct i915_request *rq;
744
745         /*
746          * Completely unscientific finger-in-the-air estimates for suitable
747          * maximum user request size (to avoid blocking) and then backoff.
748          */
749         if (intel_ring_update_space(ring) >= PAGE_SIZE)
750                 return NULL;
751
752         /*
753          * Find a request that after waiting upon, there will be at least half
754          * the ring available. The hysteresis allows us to compete for the
755          * shared ring and should mean that we sleep less often prior to
756          * claiming our resources, but not so long that the ring completely
757          * drains before we can submit our next request.
758          */
759         list_for_each_entry(rq, &ring->request_list, ring_link) {
760                 if (__intel_ring_space(rq->postfix,
761                                        ring->emit, ring->size) > ring->size / 2)
762                         break;
763         }
764         if (&rq->ring_link == &ring->request_list)
765                 return NULL; /* weird, we will check again later for real */
766
767         return i915_request_get(rq);
768 }
769
770 static int eb_wait_for_ring(const struct i915_execbuffer *eb)
771 {
772         struct i915_request *rq;
773         int ret = 0;
774
775         /*
776          * Apply a light amount of backpressure to prevent excessive hogs
777          * from blocking waiting for space whilst holding struct_mutex and
778          * keeping all of their resources pinned.
779          */
780
781         rq = __eb_wait_for_ring(eb->context->ring);
782         if (rq) {
783                 mutex_unlock(&eb->i915->drm.struct_mutex);
784
785                 if (i915_request_wait(rq,
786                                       I915_WAIT_INTERRUPTIBLE,
787                                       MAX_SCHEDULE_TIMEOUT) < 0)
788                         ret = -EINTR;
789
790                 i915_request_put(rq);
791
792                 mutex_lock(&eb->i915->drm.struct_mutex);
793         }
794
795         return ret;
796 }
797
798 static int eb_lookup_vmas(struct i915_execbuffer *eb)
799 {
800         struct radix_tree_root *handles_vma = &eb->gem_context->handles_vma;
801         struct drm_i915_gem_object *obj;
802         unsigned int i, batch;
803         int err;
804
805         if (unlikely(i915_gem_context_is_banned(eb->gem_context)))
806                 return -EIO;
807
808         INIT_LIST_HEAD(&eb->relocs);
809         INIT_LIST_HEAD(&eb->unbound);
810
811         batch = eb_batch_index(eb);
812
813         mutex_lock(&eb->gem_context->mutex);
814         if (unlikely(i915_gem_context_is_closed(eb->gem_context))) {
815                 err = -ENOENT;
816                 goto err_ctx;
817         }
818
819         for (i = 0; i < eb->buffer_count; i++) {
820                 u32 handle = eb->exec[i].handle;
821                 struct i915_lut_handle *lut;
822                 struct i915_vma *vma;
823
824                 vma = radix_tree_lookup(handles_vma, handle);
825                 if (likely(vma))
826                         goto add_vma;
827
828                 obj = i915_gem_object_lookup(eb->file, handle);
829                 if (unlikely(!obj)) {
830                         err = -ENOENT;
831                         goto err_vma;
832                 }
833
834                 vma = i915_vma_instance(obj, eb->vm, NULL);
835                 if (IS_ERR(vma)) {
836                         err = PTR_ERR(vma);
837                         goto err_obj;
838                 }
839
840                 lut = i915_lut_handle_alloc();
841                 if (unlikely(!lut)) {
842                         err = -ENOMEM;
843                         goto err_obj;
844                 }
845
846                 err = radix_tree_insert(handles_vma, handle, vma);
847                 if (unlikely(err)) {
848                         i915_lut_handle_free(lut);
849                         goto err_obj;
850                 }
851
852                 /* transfer ref to lut */
853                 if (!atomic_fetch_inc(&vma->open_count))
854                         i915_vma_reopen(vma);
855                 lut->handle = handle;
856                 lut->ctx = eb->gem_context;
857
858                 i915_gem_object_lock(obj);
859                 list_add(&lut->obj_link, &obj->lut_list);
860                 i915_gem_object_unlock(obj);
861
862 add_vma:
863                 err = eb_add_vma(eb, i, batch, vma);
864                 if (unlikely(err))
865                         goto err_vma;
866
867                 GEM_BUG_ON(vma != eb->vma[i]);
868                 GEM_BUG_ON(vma->exec_flags != &eb->flags[i]);
869                 GEM_BUG_ON(drm_mm_node_allocated(&vma->node) &&
870                            eb_vma_misplaced(&eb->exec[i], vma, eb->flags[i]));
871         }
872
873         mutex_unlock(&eb->gem_context->mutex);
874
875         eb->args->flags |= __EXEC_VALIDATED;
876         return eb_reserve(eb);
877
878 err_obj:
879         i915_gem_object_put(obj);
880 err_vma:
881         eb->vma[i] = NULL;
882 err_ctx:
883         mutex_unlock(&eb->gem_context->mutex);
884         return err;
885 }
886
887 static struct i915_vma *
888 eb_get_vma(const struct i915_execbuffer *eb, unsigned long handle)
889 {
890         if (eb->lut_size < 0) {
891                 if (handle >= -eb->lut_size)
892                         return NULL;
893                 return eb->vma[handle];
894         } else {
895                 struct hlist_head *head;
896                 struct i915_vma *vma;
897
898                 head = &eb->buckets[hash_32(handle, eb->lut_size)];
899                 hlist_for_each_entry(vma, head, exec_node) {
900                         if (vma->exec_handle == handle)
901                                 return vma;
902                 }
903                 return NULL;
904         }
905 }
906
907 static void eb_release_vmas(const struct i915_execbuffer *eb)
908 {
909         const unsigned int count = eb->buffer_count;
910         unsigned int i;
911
912         for (i = 0; i < count; i++) {
913                 struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
914                 unsigned int flags = eb->flags[i];
915
916                 if (!vma)
917                         break;
918
919                 GEM_BUG_ON(vma->exec_flags != &eb->flags[i]);
920                 vma->exec_flags = NULL;
921                 eb->vma[i] = NULL;
922
923                 if (flags & __EXEC_OBJECT_HAS_PIN)
924                         __eb_unreserve_vma(vma, flags);
925
926                 if (flags & __EXEC_OBJECT_HAS_REF)
927                         i915_vma_put(vma);
928         }
929 }
930
931 static void eb_reset_vmas(const struct i915_execbuffer *eb)
932 {
933         eb_release_vmas(eb);
934         if (eb->lut_size > 0)
935                 memset(eb->buckets, 0,
936                        sizeof(struct hlist_head) << eb->lut_size);
937 }
938
939 static void eb_destroy(const struct i915_execbuffer *eb)
940 {
941         GEM_BUG_ON(eb->reloc_cache.rq);
942
943         if (eb->lut_size > 0)
944                 kfree(eb->buckets);
945 }
946
947 static inline u64
948 relocation_target(const struct drm_i915_gem_relocation_entry *reloc,
949                   const struct i915_vma *target)
950 {
951         return gen8_canonical_addr((int)reloc->delta + target->node.start);
952 }
953
954 static void reloc_cache_init(struct reloc_cache *cache,
955                              struct drm_i915_private *i915)
956 {
957         cache->page = -1;
958         cache->vaddr = 0;
959         /* Must be a variable in the struct to allow GCC to unroll. */
960         cache->gen = INTEL_GEN(i915);
961         cache->has_llc = HAS_LLC(i915);
962         cache->use_64bit_reloc = HAS_64BIT_RELOC(i915);
963         cache->has_fence = cache->gen < 4;
964         cache->needs_unfenced = INTEL_INFO(i915)->unfenced_needs_alignment;
965         cache->node.allocated = false;
966         cache->rq = NULL;
967         cache->rq_size = 0;
968 }
969
970 static inline void *unmask_page(unsigned long p)
971 {
972         return (void *)(uintptr_t)(p & PAGE_MASK);
973 }
974
975 static inline unsigned int unmask_flags(unsigned long p)
976 {
977         return p & ~PAGE_MASK;
978 }
979
980 #define KMAP 0x4 /* after CLFLUSH_FLAGS */
981
982 static inline struct i915_ggtt *cache_to_ggtt(struct reloc_cache *cache)
983 {
984         struct drm_i915_private *i915 =
985                 container_of(cache, struct i915_execbuffer, reloc_cache)->i915;
986         return &i915->ggtt;
987 }
988
989 static void reloc_gpu_flush(struct reloc_cache *cache)
990 {
991         GEM_BUG_ON(cache->rq_size >= cache->rq->batch->obj->base.size / sizeof(u32));
992         cache->rq_cmd[cache->rq_size] = MI_BATCH_BUFFER_END;
993
994         __i915_gem_object_flush_map(cache->rq->batch->obj, 0, cache->rq_size);
995         i915_gem_object_unpin_map(cache->rq->batch->obj);
996
997         i915_gem_chipset_flush(cache->rq->i915);
998
999         i915_request_add(cache->rq);
1000         cache->rq = NULL;
1001 }
1002
1003 static void reloc_cache_reset(struct reloc_cache *cache)
1004 {
1005         void *vaddr;
1006
1007         if (cache->rq)
1008                 reloc_gpu_flush(cache);
1009
1010         if (!cache->vaddr)
1011                 return;
1012
1013         vaddr = unmask_page(cache->vaddr);
1014         if (cache->vaddr & KMAP) {
1015                 if (cache->vaddr & CLFLUSH_AFTER)
1016                         mb();
1017
1018                 kunmap_atomic(vaddr);
1019                 i915_gem_object_finish_access((struct drm_i915_gem_object *)cache->node.mm);
1020         } else {
1021                 wmb();
1022                 io_mapping_unmap_atomic((void __iomem *)vaddr);
1023                 if (cache->node.allocated) {
1024                         struct i915_ggtt *ggtt = cache_to_ggtt(cache);
1025
1026                         ggtt->vm.clear_range(&ggtt->vm,
1027                                              cache->node.start,
1028                                              cache->node.size);
1029                         drm_mm_remove_node(&cache->node);
1030                 } else {
1031                         i915_vma_unpin((struct i915_vma *)cache->node.mm);
1032                 }
1033         }
1034
1035         cache->vaddr = 0;
1036         cache->page = -1;
1037 }
1038
1039 static void *reloc_kmap(struct drm_i915_gem_object *obj,
1040                         struct reloc_cache *cache,
1041                         unsigned long page)
1042 {
1043         void *vaddr;
1044
1045         if (cache->vaddr) {
1046                 kunmap_atomic(unmask_page(cache->vaddr));
1047         } else {
1048                 unsigned int flushes;
1049                 int err;
1050
1051                 err = i915_gem_object_prepare_write(obj, &flushes);
1052                 if (err)
1053                         return ERR_PTR(err);
1054
1055                 BUILD_BUG_ON(KMAP & CLFLUSH_FLAGS);
1056                 BUILD_BUG_ON((KMAP | CLFLUSH_FLAGS) & PAGE_MASK);
1057
1058                 cache->vaddr = flushes | KMAP;
1059                 cache->node.mm = (void *)obj;
1060                 if (flushes)
1061                         mb();
1062         }
1063
1064         vaddr = kmap_atomic(i915_gem_object_get_dirty_page(obj, page));
1065         cache->vaddr = unmask_flags(cache->vaddr) | (unsigned long)vaddr;
1066         cache->page = page;
1067
1068         return vaddr;
1069 }
1070
1071 static void *reloc_iomap(struct drm_i915_gem_object *obj,
1072                          struct reloc_cache *cache,
1073                          unsigned long page)
1074 {
1075         struct i915_ggtt *ggtt = cache_to_ggtt(cache);
1076         unsigned long offset;
1077         void *vaddr;
1078
1079         if (cache->vaddr) {
1080                 io_mapping_unmap_atomic((void __force __iomem *) unmask_page(cache->vaddr));
1081         } else {
1082                 struct i915_vma *vma;
1083                 int err;
1084
1085                 if (use_cpu_reloc(cache, obj))
1086                         return NULL;
1087
1088                 i915_gem_object_lock(obj);
1089                 err = i915_gem_object_set_to_gtt_domain(obj, true);
1090                 i915_gem_object_unlock(obj);
1091                 if (err)
1092                         return ERR_PTR(err);
1093
1094                 vma = i915_gem_object_ggtt_pin(obj, NULL, 0, 0,
1095                                                PIN_MAPPABLE |
1096                                                PIN_NONBLOCK |
1097                                                PIN_NONFAULT);
1098                 if (IS_ERR(vma)) {
1099                         memset(&cache->node, 0, sizeof(cache->node));
1100                         err = drm_mm_insert_node_in_range
1101                                 (&ggtt->vm.mm, &cache->node,
1102                                  PAGE_SIZE, 0, I915_COLOR_UNEVICTABLE,
1103                                  0, ggtt->mappable_end,
1104                                  DRM_MM_INSERT_LOW);
1105                         if (err) /* no inactive aperture space, use cpu reloc */
1106                                 return NULL;
1107                 } else {
1108                         err = i915_vma_put_fence(vma);
1109                         if (err) {
1110                                 i915_vma_unpin(vma);
1111                                 return ERR_PTR(err);
1112                         }
1113
1114                         cache->node.start = vma->node.start;
1115                         cache->node.mm = (void *)vma;
1116                 }
1117         }
1118
1119         offset = cache->node.start;
1120         if (cache->node.allocated) {
1121                 wmb();
1122                 ggtt->vm.insert_page(&ggtt->vm,
1123                                      i915_gem_object_get_dma_address(obj, page),
1124                                      offset, I915_CACHE_NONE, 0);
1125         } else {
1126                 offset += page << PAGE_SHIFT;
1127         }
1128
1129         vaddr = (void __force *)io_mapping_map_atomic_wc(&ggtt->iomap,
1130                                                          offset);
1131         cache->page = page;
1132         cache->vaddr = (unsigned long)vaddr;
1133
1134         return vaddr;
1135 }
1136
1137 static void *reloc_vaddr(struct drm_i915_gem_object *obj,
1138                          struct reloc_cache *cache,
1139                          unsigned long page)
1140 {
1141         void *vaddr;
1142
1143         if (cache->page == page) {
1144                 vaddr = unmask_page(cache->vaddr);
1145         } else {
1146                 vaddr = NULL;
1147                 if ((cache->vaddr & KMAP) == 0)
1148                         vaddr = reloc_iomap(obj, cache, page);
1149                 if (!vaddr)
1150                         vaddr = reloc_kmap(obj, cache, page);
1151         }
1152
1153         return vaddr;
1154 }
1155
1156 static void clflush_write32(u32 *addr, u32 value, unsigned int flushes)
1157 {
1158         if (unlikely(flushes & (CLFLUSH_BEFORE | CLFLUSH_AFTER))) {
1159                 if (flushes & CLFLUSH_BEFORE) {
1160                         clflushopt(addr);
1161                         mb();
1162                 }
1163
1164                 *addr = value;
1165
1166                 /*
1167                  * Writes to the same cacheline are serialised by the CPU
1168                  * (including clflush). On the write path, we only require
1169                  * that it hits memory in an orderly fashion and place
1170                  * mb barriers at the start and end of the relocation phase
1171                  * to ensure ordering of clflush wrt to the system.
1172                  */
1173                 if (flushes & CLFLUSH_AFTER)
1174                         clflushopt(addr);
1175         } else
1176                 *addr = value;
1177 }
1178
1179 static int reloc_move_to_gpu(struct i915_request *rq, struct i915_vma *vma)
1180 {
1181         struct drm_i915_gem_object *obj = vma->obj;
1182         int err;
1183
1184         i915_vma_lock(vma);
1185
1186         if (obj->cache_dirty & ~obj->cache_coherent)
1187                 i915_gem_clflush_object(obj, 0);
1188         obj->write_domain = 0;
1189
1190         err = i915_request_await_object(rq, vma->obj, true);
1191         if (err == 0)
1192                 err = i915_vma_move_to_active(vma, rq, EXEC_OBJECT_WRITE);
1193
1194         i915_vma_unlock(vma);
1195
1196         return err;
1197 }
1198
1199 static int __reloc_gpu_alloc(struct i915_execbuffer *eb,
1200                              struct i915_vma *vma,
1201                              unsigned int len)
1202 {
1203         struct reloc_cache *cache = &eb->reloc_cache;
1204         struct drm_i915_gem_object *obj;
1205         struct i915_request *rq;
1206         struct i915_vma *batch;
1207         u32 *cmd;
1208         int err;
1209
1210         obj = i915_gem_batch_pool_get(&eb->engine->batch_pool, PAGE_SIZE);
1211         if (IS_ERR(obj))
1212                 return PTR_ERR(obj);
1213
1214         cmd = i915_gem_object_pin_map(obj,
1215                                       cache->has_llc ?
1216                                       I915_MAP_FORCE_WB :
1217                                       I915_MAP_FORCE_WC);
1218         i915_gem_object_unpin_pages(obj);
1219         if (IS_ERR(cmd))
1220                 return PTR_ERR(cmd);
1221
1222         batch = i915_vma_instance(obj, vma->vm, NULL);
1223         if (IS_ERR(batch)) {
1224                 err = PTR_ERR(batch);
1225                 goto err_unmap;
1226         }
1227
1228         err = i915_vma_pin(batch, 0, 0, PIN_USER | PIN_NONBLOCK);
1229         if (err)
1230                 goto err_unmap;
1231
1232         rq = i915_request_create(eb->context);
1233         if (IS_ERR(rq)) {
1234                 err = PTR_ERR(rq);
1235                 goto err_unpin;
1236         }
1237
1238         err = reloc_move_to_gpu(rq, vma);
1239         if (err)
1240                 goto err_request;
1241
1242         err = eb->engine->emit_bb_start(rq,
1243                                         batch->node.start, PAGE_SIZE,
1244                                         cache->gen > 5 ? 0 : I915_DISPATCH_SECURE);
1245         if (err)
1246                 goto skip_request;
1247
1248         i915_vma_lock(batch);
1249         GEM_BUG_ON(!dma_resv_test_signaled_rcu(batch->resv, true));
1250         err = i915_vma_move_to_active(batch, rq, 0);
1251         i915_vma_unlock(batch);
1252         if (err)
1253                 goto skip_request;
1254
1255         rq->batch = batch;
1256         i915_vma_unpin(batch);
1257
1258         cache->rq = rq;
1259         cache->rq_cmd = cmd;
1260         cache->rq_size = 0;
1261
1262         /* Return with batch mapping (cmd) still pinned */
1263         return 0;
1264
1265 skip_request:
1266         i915_request_skip(rq, err);
1267 err_request:
1268         i915_request_add(rq);
1269 err_unpin:
1270         i915_vma_unpin(batch);
1271 err_unmap:
1272         i915_gem_object_unpin_map(obj);
1273         return err;
1274 }
1275
1276 static u32 *reloc_gpu(struct i915_execbuffer *eb,
1277                       struct i915_vma *vma,
1278                       unsigned int len)
1279 {
1280         struct reloc_cache *cache = &eb->reloc_cache;
1281         u32 *cmd;
1282
1283         if (cache->rq_size > PAGE_SIZE/sizeof(u32) - (len + 1))
1284                 reloc_gpu_flush(cache);
1285
1286         if (unlikely(!cache->rq)) {
1287                 int err;
1288
1289                 /* If we need to copy for the cmdparser, we will stall anyway */
1290                 if (eb_use_cmdparser(eb))
1291                         return ERR_PTR(-EWOULDBLOCK);
1292
1293                 if (!intel_engine_can_store_dword(eb->engine))
1294                         return ERR_PTR(-ENODEV);
1295
1296                 err = __reloc_gpu_alloc(eb, vma, len);
1297                 if (unlikely(err))
1298                         return ERR_PTR(err);
1299         }
1300
1301         cmd = cache->rq_cmd + cache->rq_size;
1302         cache->rq_size += len;
1303
1304         return cmd;
1305 }
1306
1307 static u64
1308 relocate_entry(struct i915_vma *vma,
1309                const struct drm_i915_gem_relocation_entry *reloc,
1310                struct i915_execbuffer *eb,
1311                const struct i915_vma *target)
1312 {
1313         u64 offset = reloc->offset;
1314         u64 target_offset = relocation_target(reloc, target);
1315         bool wide = eb->reloc_cache.use_64bit_reloc;
1316         void *vaddr;
1317
1318         if (!eb->reloc_cache.vaddr &&
1319             (DBG_FORCE_RELOC == FORCE_GPU_RELOC ||
1320              !dma_resv_test_signaled_rcu(vma->resv, true))) {
1321                 const unsigned int gen = eb->reloc_cache.gen;
1322                 unsigned int len;
1323                 u32 *batch;
1324                 u64 addr;
1325
1326                 if (wide)
1327                         len = offset & 7 ? 8 : 5;
1328                 else if (gen >= 4)
1329                         len = 4;
1330                 else
1331                         len = 3;
1332
1333                 batch = reloc_gpu(eb, vma, len);
1334                 if (IS_ERR(batch))
1335                         goto repeat;
1336
1337                 addr = gen8_canonical_addr(vma->node.start + offset);
1338                 if (wide) {
1339                         if (offset & 7) {
1340                                 *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4;
1341                                 *batch++ = lower_32_bits(addr);
1342                                 *batch++ = upper_32_bits(addr);
1343                                 *batch++ = lower_32_bits(target_offset);
1344
1345                                 addr = gen8_canonical_addr(addr + 4);
1346
1347                                 *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4;
1348                                 *batch++ = lower_32_bits(addr);
1349                                 *batch++ = upper_32_bits(addr);
1350                                 *batch++ = upper_32_bits(target_offset);
1351                         } else {
1352                                 *batch++ = (MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4 | (1 << 21)) + 1;
1353                                 *batch++ = lower_32_bits(addr);
1354                                 *batch++ = upper_32_bits(addr);
1355                                 *batch++ = lower_32_bits(target_offset);
1356                                 *batch++ = upper_32_bits(target_offset);
1357                         }
1358                 } else if (gen >= 6) {
1359                         *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4;
1360                         *batch++ = 0;
1361                         *batch++ = addr;
1362                         *batch++ = target_offset;
1363                 } else if (gen >= 4) {
1364                         *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM_GEN4 | MI_USE_GGTT;
1365                         *batch++ = 0;
1366                         *batch++ = addr;
1367                         *batch++ = target_offset;
1368                 } else {
1369                         *batch++ = MI_STORE_DWORD_IMM | MI_MEM_VIRTUAL;
1370                         *batch++ = addr;
1371                         *batch++ = target_offset;
1372                 }
1373
1374                 goto out;
1375         }
1376
1377 repeat:
1378         vaddr = reloc_vaddr(vma->obj, &eb->reloc_cache, offset >> PAGE_SHIFT);
1379         if (IS_ERR(vaddr))
1380                 return PTR_ERR(vaddr);
1381
1382         clflush_write32(vaddr + offset_in_page(offset),
1383                         lower_32_bits(target_offset),
1384                         eb->reloc_cache.vaddr);
1385
1386         if (wide) {
1387                 offset += sizeof(u32);
1388                 target_offset >>= 32;
1389                 wide = false;
1390                 goto repeat;
1391         }
1392
1393 out:
1394         return target->node.start | UPDATE;
1395 }
1396
1397 static u64
1398 eb_relocate_entry(struct i915_execbuffer *eb,
1399                   struct i915_vma *vma,
1400                   const struct drm_i915_gem_relocation_entry *reloc)
1401 {
1402         struct i915_vma *target;
1403         int err;
1404
1405         /* we've already hold a reference to all valid objects */
1406         target = eb_get_vma(eb, reloc->target_handle);
1407         if (unlikely(!target))
1408                 return -ENOENT;
1409
1410         /* Validate that the target is in a valid r/w GPU domain */
1411         if (unlikely(reloc->write_domain & (reloc->write_domain - 1))) {
1412                 DRM_DEBUG("reloc with multiple write domains: "
1413                           "target %d offset %d "
1414                           "read %08x write %08x",
1415                           reloc->target_handle,
1416                           (int) reloc->offset,
1417                           reloc->read_domains,
1418                           reloc->write_domain);
1419                 return -EINVAL;
1420         }
1421         if (unlikely((reloc->write_domain | reloc->read_domains)
1422                      & ~I915_GEM_GPU_DOMAINS)) {
1423                 DRM_DEBUG("reloc with read/write non-GPU domains: "
1424                           "target %d offset %d "
1425                           "read %08x write %08x",
1426                           reloc->target_handle,
1427                           (int) reloc->offset,
1428                           reloc->read_domains,
1429                           reloc->write_domain);
1430                 return -EINVAL;
1431         }
1432
1433         if (reloc->write_domain) {
1434                 *target->exec_flags |= EXEC_OBJECT_WRITE;
1435
1436                 /*
1437                  * Sandybridge PPGTT errata: We need a global gtt mapping
1438                  * for MI and pipe_control writes because the gpu doesn't
1439                  * properly redirect them through the ppgtt for non_secure
1440                  * batchbuffers.
1441                  */
1442                 if (reloc->write_domain == I915_GEM_DOMAIN_INSTRUCTION &&
1443                     IS_GEN(eb->i915, 6)) {
1444                         err = i915_vma_bind(target, target->obj->cache_level,
1445                                             PIN_GLOBAL);
1446                         if (WARN_ONCE(err,
1447                                       "Unexpected failure to bind target VMA!"))
1448                                 return err;
1449                 }
1450         }
1451
1452         /*
1453          * If the relocation already has the right value in it, no
1454          * more work needs to be done.
1455          */
1456         if (!DBG_FORCE_RELOC &&
1457             gen8_canonical_addr(target->node.start) == reloc->presumed_offset)
1458                 return 0;
1459
1460         /* Check that the relocation address is valid... */
1461         if (unlikely(reloc->offset >
1462                      vma->size - (eb->reloc_cache.use_64bit_reloc ? 8 : 4))) {
1463                 DRM_DEBUG("Relocation beyond object bounds: "
1464                           "target %d offset %d size %d.\n",
1465                           reloc->target_handle,
1466                           (int)reloc->offset,
1467                           (int)vma->size);
1468                 return -EINVAL;
1469         }
1470         if (unlikely(reloc->offset & 3)) {
1471                 DRM_DEBUG("Relocation not 4-byte aligned: "
1472                           "target %d offset %d.\n",
1473                           reloc->target_handle,
1474                           (int)reloc->offset);
1475                 return -EINVAL;
1476         }
1477
1478         /*
1479          * If we write into the object, we need to force the synchronisation
1480          * barrier, either with an asynchronous clflush or if we executed the
1481          * patching using the GPU (though that should be serialised by the
1482          * timeline). To be completely sure, and since we are required to
1483          * do relocations we are already stalling, disable the user's opt
1484          * out of our synchronisation.
1485          */
1486         *vma->exec_flags &= ~EXEC_OBJECT_ASYNC;
1487
1488         /* and update the user's relocation entry */
1489         return relocate_entry(vma, reloc, eb, target);
1490 }
1491
1492 static int eb_relocate_vma(struct i915_execbuffer *eb, struct i915_vma *vma)
1493 {
1494 #define N_RELOC(x) ((x) / sizeof(struct drm_i915_gem_relocation_entry))
1495         struct drm_i915_gem_relocation_entry stack[N_RELOC(512)];
1496         struct drm_i915_gem_relocation_entry __user *urelocs;
1497         const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = exec_entry(eb, vma);
1498         unsigned int remain;
1499
1500         urelocs = u64_to_user_ptr(entry->relocs_ptr);
1501         remain = entry->relocation_count;
1502         if (unlikely(remain > N_RELOC(ULONG_MAX)))
1503                 return -EINVAL;
1504
1505         /*
1506          * We must check that the entire relocation array is safe
1507          * to read. However, if the array is not writable the user loses
1508          * the updated relocation values.
1509          */
1510         if (unlikely(!access_ok(urelocs, remain*sizeof(*urelocs))))
1511                 return -EFAULT;
1512
1513         do {
1514                 struct drm_i915_gem_relocation_entry *r = stack;
1515                 unsigned int count =
1516                         min_t(unsigned int, remain, ARRAY_SIZE(stack));
1517                 unsigned int copied;
1518
1519                 /*
1520                  * This is the fast path and we cannot handle a pagefault
1521                  * whilst holding the struct mutex lest the user pass in the
1522                  * relocations contained within a mmaped bo. For in such a case
1523                  * we, the page fault handler would call i915_gem_fault() and
1524                  * we would try to acquire the struct mutex again. Obviously
1525                  * this is bad and so lockdep complains vehemently.
1526                  */
1527                 pagefault_disable();
1528                 copied = __copy_from_user_inatomic(r, urelocs, count * sizeof(r[0]));
1529                 pagefault_enable();
1530                 if (unlikely(copied)) {
1531                         remain = -EFAULT;
1532                         goto out;
1533                 }
1534
1535                 remain -= count;
1536                 do {
1537                         u64 offset = eb_relocate_entry(eb, vma, r);
1538
1539                         if (likely(offset == 0)) {
1540                         } else if ((s64)offset < 0) {
1541                                 remain = (int)offset;
1542                                 goto out;
1543                         } else {
1544                                 /*
1545                                  * Note that reporting an error now
1546                                  * leaves everything in an inconsistent
1547                                  * state as we have *already* changed
1548                                  * the relocation value inside the
1549                                  * object. As we have not changed the
1550                                  * reloc.presumed_offset or will not
1551                                  * change the execobject.offset, on the
1552                                  * call we may not rewrite the value
1553                                  * inside the object, leaving it
1554                                  * dangling and causing a GPU hang. Unless
1555                                  * userspace dynamically rebuilds the
1556                                  * relocations on each execbuf rather than
1557                                  * presume a static tree.
1558                                  *
1559                                  * We did previously check if the relocations
1560                                  * were writable (access_ok), an error now
1561                                  * would be a strange race with mprotect,
1562                                  * having already demonstrated that we
1563                                  * can read from this userspace address.
1564                                  */
1565                                 offset = gen8_canonical_addr(offset & ~UPDATE);
1566                                 if (unlikely(__put_user(offset, &urelocs[r-stack].presumed_offset))) {
1567                                         remain = -EFAULT;
1568                                         goto out;
1569                                 }
1570                         }
1571                 } while (r++, --count);
1572                 urelocs += ARRAY_SIZE(stack);
1573         } while (remain);
1574 out:
1575         reloc_cache_reset(&eb->reloc_cache);
1576         return remain;
1577 }
1578
1579 static int
1580 eb_relocate_vma_slow(struct i915_execbuffer *eb, struct i915_vma *vma)
1581 {
1582         const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry = exec_entry(eb, vma);
1583         struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs =
1584                 u64_to_ptr(typeof(*relocs), entry->relocs_ptr);
1585         unsigned int i;
1586         int err;
1587
1588         for (i = 0; i < entry->relocation_count; i++) {
1589                 u64 offset = eb_relocate_entry(eb, vma, &relocs[i]);
1590
1591                 if ((s64)offset < 0) {
1592                         err = (int)offset;
1593                         goto err;
1594                 }
1595         }
1596         err = 0;
1597 err:
1598         reloc_cache_reset(&eb->reloc_cache);
1599         return err;
1600 }
1601
1602 static int check_relocations(const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry)
1603 {
1604         const char __user *addr, *end;
1605         unsigned long size;
1606         char __maybe_unused c;
1607
1608         size = entry->relocation_count;
1609         if (size == 0)
1610                 return 0;
1611
1612         if (size > N_RELOC(ULONG_MAX))
1613                 return -EINVAL;
1614
1615         addr = u64_to_user_ptr(entry->relocs_ptr);
1616         size *= sizeof(struct drm_i915_gem_relocation_entry);
1617         if (!access_ok(addr, size))
1618                 return -EFAULT;
1619
1620         end = addr + size;
1621         for (; addr < end; addr += PAGE_SIZE) {
1622                 int err = __get_user(c, addr);
1623                 if (err)
1624                         return err;
1625         }
1626         return __get_user(c, end - 1);
1627 }
1628
1629 static int eb_copy_relocations(const struct i915_execbuffer *eb)
1630 {
1631         const unsigned int count = eb->buffer_count;
1632         unsigned int i;
1633         int err;
1634
1635         for (i = 0; i < count; i++) {
1636                 const unsigned int nreloc = eb->exec[i].relocation_count;
1637                 struct drm_i915_gem_relocation_entry __user *urelocs;
1638                 struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs;
1639                 unsigned long size;
1640                 unsigned long copied;
1641
1642                 if (nreloc == 0)
1643                         continue;
1644
1645                 err = check_relocations(&eb->exec[i]);
1646                 if (err)
1647                         goto err;
1648
1649                 urelocs = u64_to_user_ptr(eb->exec[i].relocs_ptr);
1650                 size = nreloc * sizeof(*relocs);
1651
1652                 relocs = kvmalloc_array(size, 1, GFP_KERNEL);
1653                 if (!relocs) {
1654                         err = -ENOMEM;
1655                         goto err;
1656                 }
1657
1658                 /* copy_from_user is limited to < 4GiB */
1659                 copied = 0;
1660                 do {
1661                         unsigned int len =
1662                                 min_t(u64, BIT_ULL(31), size - copied);
1663
1664                         if (__copy_from_user((char *)relocs + copied,
1665                                              (char __user *)urelocs + copied,
1666                                              len)) {
1667 end_user:
1668                                 user_access_end();
1669 end:
1670                                 kvfree(relocs);
1671                                 err = -EFAULT;
1672                                 goto err;
1673                         }
1674
1675                         copied += len;
1676                 } while (copied < size);
1677
1678                 /*
1679                  * As we do not update the known relocation offsets after
1680                  * relocating (due to the complexities in lock handling),
1681                  * we need to mark them as invalid now so that we force the
1682                  * relocation processing next time. Just in case the target
1683                  * object is evicted and then rebound into its old
1684                  * presumed_offset before the next execbuffer - if that
1685                  * happened we would make the mistake of assuming that the
1686                  * relocations were valid.
1687                  */
1688                 if (!user_access_begin(urelocs, size))
1689                         goto end;
1690
1691                 for (copied = 0; copied < nreloc; copied++)
1692                         unsafe_put_user(-1,
1693                                         &urelocs[copied].presumed_offset,
1694                                         end_user);
1695                 user_access_end();
1696
1697                 eb->exec[i].relocs_ptr = (uintptr_t)relocs;
1698         }
1699
1700         return 0;
1701
1702 err:
1703         while (i--) {
1704                 struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs =
1705                         u64_to_ptr(typeof(*relocs), eb->exec[i].relocs_ptr);
1706                 if (eb->exec[i].relocation_count)
1707                         kvfree(relocs);
1708         }
1709         return err;
1710 }
1711
1712 static int eb_prefault_relocations(const struct i915_execbuffer *eb)
1713 {
1714         const unsigned int count = eb->buffer_count;
1715         unsigned int i;
1716
1717         if (unlikely(i915_modparams.prefault_disable))
1718                 return 0;
1719
1720         for (i = 0; i < count; i++) {
1721                 int err;
1722
1723                 err = check_relocations(&eb->exec[i]);
1724                 if (err)
1725                         return err;
1726         }
1727
1728         return 0;
1729 }
1730
1731 static noinline int eb_relocate_slow(struct i915_execbuffer *eb)
1732 {
1733         struct drm_device *dev = &eb->i915->drm;
1734         bool have_copy = false;
1735         struct i915_vma *vma;
1736         int err = 0;
1737
1738 repeat:
1739         if (signal_pending(current)) {
1740                 err = -ERESTARTSYS;
1741                 goto out;
1742         }
1743
1744         /* We may process another execbuffer during the unlock... */
1745         eb_reset_vmas(eb);
1746         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
1747
1748         /*
1749          * We take 3 passes through the slowpatch.
1750          *
1751          * 1 - we try to just prefault all the user relocation entries and
1752          * then attempt to reuse the atomic pagefault disabled fast path again.
1753          *
1754          * 2 - we copy the user entries to a local buffer here outside of the
1755          * local and allow ourselves to wait upon any rendering before
1756          * relocations
1757          *
1758          * 3 - we already have a local copy of the relocation entries, but
1759          * were interrupted (EAGAIN) whilst waiting for the objects, try again.
1760          */
1761         if (!err) {
1762                 err = eb_prefault_relocations(eb);
1763         } else if (!have_copy) {
1764                 err = eb_copy_relocations(eb);
1765                 have_copy = err == 0;
1766         } else {
1767                 cond_resched();
1768                 err = 0;
1769         }
1770         if (err) {
1771                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
1772                 goto out;
1773         }
1774
1775         /* A frequent cause for EAGAIN are currently unavailable client pages */
1776         flush_workqueue(eb->i915->mm.userptr_wq);
1777
1778         err = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
1779         if (err) {
1780                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
1781                 goto out;
1782         }
1783
1784         /* reacquire the objects */
1785         err = eb_lookup_vmas(eb);
1786         if (err)
1787                 goto err;
1788
1789         GEM_BUG_ON(!eb->batch);
1790
1791         list_for_each_entry(vma, &eb->relocs, reloc_link) {
1792                 if (!have_copy) {
1793                         pagefault_disable();
1794                         err = eb_relocate_vma(eb, vma);
1795                         pagefault_enable();
1796                         if (err)
1797                                 goto repeat;
1798                 } else {
1799                         err = eb_relocate_vma_slow(eb, vma);
1800                         if (err)
1801                                 goto err;
1802                 }
1803         }
1804
1805         /*
1806          * Leave the user relocations as are, this is the painfully slow path,
1807          * and we want to avoid the complication of dropping the lock whilst
1808          * having buffers reserved in the aperture and so causing spurious
1809          * ENOSPC for random operations.
1810          */
1811
1812 err:
1813         if (err == -EAGAIN)
1814                 goto repeat;
1815
1816 out:
1817         if (have_copy) {
1818                 const unsigned int count = eb->buffer_count;
1819                 unsigned int i;
1820
1821                 for (i = 0; i < count; i++) {
1822                         const struct drm_i915_gem_exec_object2 *entry =
1823                                 &eb->exec[i];
1824                         struct drm_i915_gem_relocation_entry *relocs;
1825
1826                         if (!entry->relocation_count)
1827                                 continue;
1828
1829                         relocs = u64_to_ptr(typeof(*relocs), entry->relocs_ptr);
1830                         kvfree(relocs);
1831                 }
1832         }
1833
1834         return err;
1835 }
1836
1837 static int eb_relocate(struct i915_execbuffer *eb)
1838 {
1839         if (eb_lookup_vmas(eb))
1840                 goto slow;
1841
1842         /* The objects are in their final locations, apply the relocations. */
1843         if (eb->args->flags & __EXEC_HAS_RELOC) {
1844                 struct i915_vma *vma;
1845
1846                 list_for_each_entry(vma, &eb->relocs, reloc_link) {
1847                         if (eb_relocate_vma(eb, vma))
1848                                 goto slow;
1849                 }
1850         }
1851
1852         return 0;
1853
1854 slow:
1855         return eb_relocate_slow(eb);
1856 }
1857
1858 static int eb_move_to_gpu(struct i915_execbuffer *eb)
1859 {
1860         const unsigned int count = eb->buffer_count;
1861         struct ww_acquire_ctx acquire;
1862         unsigned int i;
1863         int err = 0;
1864
1865         ww_acquire_init(&acquire, &reservation_ww_class);
1866
1867         for (i = 0; i < count; i++) {
1868                 struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
1869
1870                 err = ww_mutex_lock_interruptible(&vma->resv->lock, &acquire);
1871                 if (!err)
1872                         continue;
1873
1874                 GEM_BUG_ON(err == -EALREADY); /* No duplicate vma */
1875
1876                 if (err == -EDEADLK) {
1877                         GEM_BUG_ON(i == 0);
1878                         do {
1879                                 int j = i - 1;
1880
1881                                 ww_mutex_unlock(&eb->vma[j]->resv->lock);
1882
1883                                 swap(eb->flags[i], eb->flags[j]);
1884                                 swap(eb->vma[i],  eb->vma[j]);
1885                                 eb->vma[i]->exec_flags = &eb->flags[i];
1886                         } while (--i);
1887                         GEM_BUG_ON(vma != eb->vma[0]);
1888                         vma->exec_flags = &eb->flags[0];
1889
1890                         err = ww_mutex_lock_slow_interruptible(&vma->resv->lock,
1891                                                                &acquire);
1892                 }
1893                 if (err)
1894                         break;
1895         }
1896         ww_acquire_done(&acquire);
1897
1898         while (i--) {
1899                 unsigned int flags = eb->flags[i];
1900                 struct i915_vma *vma = eb->vma[i];
1901                 struct drm_i915_gem_object *obj = vma->obj;
1902
1903                 assert_vma_held(vma);
1904
1905                 if (flags & EXEC_OBJECT_CAPTURE) {
1906                         struct i915_capture_list *capture;
1907
1908                         capture = kmalloc(sizeof(*capture), GFP_KERNEL);
1909                         if (capture) {
1910                                 capture->next = eb->request->capture_list;
1911                                 capture->vma = vma;
1912                                 eb->request->capture_list = capture;
1913                         }
1914                 }
1915
1916                 /*
1917                  * If the GPU is not _reading_ through the CPU cache, we need
1918                  * to make sure that any writes (both previous GPU writes from
1919                  * before a change in snooping levels and normal CPU writes)
1920                  * caught in that cache are flushed to main memory.
1921                  *
1922                  * We want to say
1923                  *   obj->cache_dirty &&
1924                  *   !(obj->cache_coherent & I915_BO_CACHE_COHERENT_FOR_READ)
1925                  * but gcc's optimiser doesn't handle that as well and emits
1926                  * two jumps instead of one. Maybe one day...
1927                  */
1928                 if (unlikely(obj->cache_dirty & ~obj->cache_coherent)) {
1929                         if (i915_gem_clflush_object(obj, 0))
1930                                 flags &= ~EXEC_OBJECT_ASYNC;
1931                 }
1932
1933                 if (err == 0 && !(flags & EXEC_OBJECT_ASYNC)) {
1934                         err = i915_request_await_object
1935                                 (eb->request, obj, flags & EXEC_OBJECT_WRITE);
1936                 }
1937
1938                 if (err == 0)
1939                         err = i915_vma_move_to_active(vma, eb->request, flags);
1940
1941                 i915_vma_unlock(vma);
1942
1943                 __eb_unreserve_vma(vma, flags);
1944                 vma->exec_flags = NULL;
1945
1946                 if (unlikely(flags & __EXEC_OBJECT_HAS_REF))
1947                         i915_vma_put(vma);
1948         }
1949         ww_acquire_fini(&acquire);
1950
1951         if (unlikely(err))
1952                 goto err_skip;
1953
1954         eb->exec = NULL;
1955
1956         /* Unconditionally flush any chipset caches (for streaming writes). */
1957         i915_gem_chipset_flush(eb->i915);
1958         return 0;
1959
1960 err_skip:
1961         i915_request_skip(eb->request, err);
1962         return err;
1963 }
1964
1965 static bool i915_gem_check_execbuffer(struct drm_i915_gem_execbuffer2 *exec)
1966 {
1967         if (exec->flags & __I915_EXEC_ILLEGAL_FLAGS)
1968                 return false;
1969
1970         /* Kernel clipping was a DRI1 misfeature */
1971         if (!(exec->flags & I915_EXEC_FENCE_ARRAY)) {
1972                 if (exec->num_cliprects || exec->cliprects_ptr)
1973                         return false;
1974         }
1975
1976         if (exec->DR4 == 0xffffffff) {
1977                 DRM_DEBUG("UXA submitting garbage DR4, fixing up\n");
1978                 exec->DR4 = 0;
1979         }
1980         if (exec->DR1 || exec->DR4)
1981                 return false;
1982
1983         if ((exec->batch_start_offset | exec->batch_len) & 0x7)
1984                 return false;
1985
1986         return true;
1987 }
1988
1989 static int i915_reset_gen7_sol_offsets(struct i915_request *rq)
1990 {
1991         u32 *cs;
1992         int i;
1993
1994         if (!IS_GEN(rq->i915, 7) || rq->engine->id != RCS0) {
1995                 DRM_DEBUG("sol reset is gen7/rcs only\n");
1996                 return -EINVAL;
1997         }
1998
1999         cs = intel_ring_begin(rq, 4 * 2 + 2);
2000         if (IS_ERR(cs))
2001                 return PTR_ERR(cs);
2002
2003         *cs++ = MI_LOAD_REGISTER_IMM(4);
2004         for (i = 0; i < 4; i++) {
2005                 *cs++ = i915_mmio_reg_offset(GEN7_SO_WRITE_OFFSET(i));
2006                 *cs++ = 0;
2007         }
2008         *cs++ = MI_NOOP;
2009         intel_ring_advance(rq, cs);
2010
2011         return 0;
2012 }
2013
2014 static struct i915_vma *eb_parse(struct i915_execbuffer *eb, bool is_master)
2015 {
2016         struct drm_i915_gem_object *shadow_batch_obj;
2017         struct i915_vma *vma;
2018         int err;
2019
2020         shadow_batch_obj = i915_gem_batch_pool_get(&eb->engine->batch_pool,
2021                                                    PAGE_ALIGN(eb->batch_len));
2022         if (IS_ERR(shadow_batch_obj))
2023                 return ERR_CAST(shadow_batch_obj);
2024
2025         err = intel_engine_cmd_parser(eb->engine,
2026                                       eb->batch->obj,
2027                                       shadow_batch_obj,
2028                                       eb->batch_start_offset,
2029                                       eb->batch_len,
2030                                       is_master);
2031         if (err) {
2032                 if (err == -EACCES) /* unhandled chained batch */
2033                         vma = NULL;
2034                 else
2035                         vma = ERR_PTR(err);
2036                 goto out;
2037         }
2038
2039         vma = i915_gem_object_ggtt_pin(shadow_batch_obj, NULL, 0, 0, 0);
2040         if (IS_ERR(vma))
2041                 goto out;
2042
2043         eb->vma[eb->buffer_count] = i915_vma_get(vma);
2044         eb->flags[eb->buffer_count] =
2045                 __EXEC_OBJECT_HAS_PIN | __EXEC_OBJECT_HAS_REF;
2046         vma->exec_flags = &eb->flags[eb->buffer_count];
2047         eb->buffer_count++;
2048
2049 out:
2050         i915_gem_object_unpin_pages(shadow_batch_obj);
2051         return vma;
2052 }
2053
2054 static void
2055 add_to_client(struct i915_request *rq, struct drm_file *file)
2056 {
2057         rq->file_priv = file->driver_priv;
2058         list_add_tail(&rq->client_link, &rq->file_priv->mm.request_list);
2059 }
2060
2061 static int eb_submit(struct i915_execbuffer *eb)
2062 {
2063         int err;
2064
2065         err = eb_move_to_gpu(eb);
2066         if (err)
2067                 return err;
2068
2069         if (eb->args->flags & I915_EXEC_GEN7_SOL_RESET) {
2070                 err = i915_reset_gen7_sol_offsets(eb->request);
2071                 if (err)
2072                         return err;
2073         }
2074
2075         /*
2076          * After we completed waiting for other engines (using HW semaphores)
2077          * then we can signal that this request/batch is ready to run. This
2078          * allows us to determine if the batch is still waiting on the GPU
2079          * or actually running by checking the breadcrumb.
2080          */
2081         if (eb->engine->emit_init_breadcrumb) {
2082                 err = eb->engine->emit_init_breadcrumb(eb->request);
2083                 if (err)
2084                         return err;
2085         }
2086
2087         err = eb->engine->emit_bb_start(eb->request,
2088                                         eb->batch->node.start +
2089                                         eb->batch_start_offset,
2090                                         eb->batch_len,
2091                                         eb->batch_flags);
2092         if (err)
2093                 return err;
2094
2095         return 0;
2096 }
2097
2098 /*
2099  * Find one BSD ring to dispatch the corresponding BSD command.
2100  * The engine index is returned.
2101  */
2102 static unsigned int
2103 gen8_dispatch_bsd_engine(struct drm_i915_private *dev_priv,
2104                          struct drm_file *file)
2105 {
2106         struct drm_i915_file_private *file_priv = file->driver_priv;
2107
2108         /* Check whether the file_priv has already selected one ring. */
2109         if ((int)file_priv->bsd_engine < 0)
2110                 file_priv->bsd_engine = atomic_fetch_xor(1,
2111                          &dev_priv->mm.bsd_engine_dispatch_index);
2112
2113         return file_priv->bsd_engine;
2114 }
2115
2116 static const enum intel_engine_id user_ring_map[] = {
2117         [I915_EXEC_DEFAULT]     = RCS0,
2118         [I915_EXEC_RENDER]      = RCS0,
2119         [I915_EXEC_BLT]         = BCS0,
2120         [I915_EXEC_BSD]         = VCS0,
2121         [I915_EXEC_VEBOX]       = VECS0
2122 };
2123
2124 static int eb_pin_context(struct i915_execbuffer *eb, struct intel_context *ce)
2125 {
2126         int err;
2127
2128         /*
2129          * ABI: Before userspace accesses the GPU (e.g. execbuffer), report
2130          * EIO if the GPU is already wedged.
2131          */
2132         err = i915_terminally_wedged(eb->i915);
2133         if (err)
2134                 return err;
2135
2136         /*
2137          * Pinning the contexts may generate requests in order to acquire
2138          * GGTT space, so do this first before we reserve a seqno for
2139          * ourselves.
2140          */
2141         err = intel_context_pin(ce);
2142         if (err)
2143                 return err;
2144
2145         eb->engine = ce->engine;
2146         eb->context = ce;
2147         return 0;
2148 }
2149
2150 static void eb_unpin_context(struct i915_execbuffer *eb)
2151 {
2152         intel_context_unpin(eb->context);
2153 }
2154
2155 static unsigned int
2156 eb_select_legacy_ring(struct i915_execbuffer *eb,
2157                       struct drm_file *file,
2158                       struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args)
2159 {
2160         struct drm_i915_private *i915 = eb->i915;
2161         unsigned int user_ring_id = args->flags & I915_EXEC_RING_MASK;
2162
2163         if (user_ring_id != I915_EXEC_BSD &&
2164             (args->flags & I915_EXEC_BSD_MASK)) {
2165                 DRM_DEBUG("execbuf with non bsd ring but with invalid "
2166                           "bsd dispatch flags: %d\n", (int)(args->flags));
2167                 return -1;
2168         }
2169
2170         if (user_ring_id == I915_EXEC_BSD && HAS_ENGINE(i915, VCS1)) {
2171                 unsigned int bsd_idx = args->flags & I915_EXEC_BSD_MASK;
2172
2173                 if (bsd_idx == I915_EXEC_BSD_DEFAULT) {
2174                         bsd_idx = gen8_dispatch_bsd_engine(i915, file);
2175                 } else if (bsd_idx >= I915_EXEC_BSD_RING1 &&
2176                            bsd_idx <= I915_EXEC_BSD_RING2) {
2177                         bsd_idx >>= I915_EXEC_BSD_SHIFT;
2178                         bsd_idx--;
2179                 } else {
2180                         DRM_DEBUG("execbuf with unknown bsd ring: %u\n",
2181                                   bsd_idx);
2182                         return -1;
2183                 }
2184
2185                 return _VCS(bsd_idx);
2186         }
2187
2188         if (user_ring_id >= ARRAY_SIZE(user_ring_map)) {
2189                 DRM_DEBUG("execbuf with unknown ring: %u\n", user_ring_id);
2190                 return -1;
2191         }
2192
2193         return user_ring_map[user_ring_id];
2194 }
2195
2196 static int
2197 eb_select_engine(struct i915_execbuffer *eb,
2198                  struct drm_file *file,
2199                  struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args)
2200 {
2201         struct intel_context *ce;
2202         unsigned int idx;
2203         int err;
2204
2205         if (i915_gem_context_user_engines(eb->gem_context))
2206                 idx = args->flags & I915_EXEC_RING_MASK;
2207         else
2208                 idx = eb_select_legacy_ring(eb, file, args);
2209
2210         ce = i915_gem_context_get_engine(eb->gem_context, idx);
2211         if (IS_ERR(ce))
2212                 return PTR_ERR(ce);
2213
2214         err = eb_pin_context(eb, ce);
2215         intel_context_put(ce);
2216
2217         return err;
2218 }
2219
2220 static void
2221 __free_fence_array(struct drm_syncobj **fences, unsigned int n)
2222 {
2223         while (n--)
2224                 drm_syncobj_put(ptr_mask_bits(fences[n], 2));
2225         kvfree(fences);
2226 }
2227
2228 static struct drm_syncobj **
2229 get_fence_array(struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args,
2230                 struct drm_file *file)
2231 {
2232         const unsigned long nfences = args->num_cliprects;
2233         struct drm_i915_gem_exec_fence __user *user;
2234         struct drm_syncobj **fences;
2235         unsigned long n;
2236         int err;
2237
2238         if (!(args->flags & I915_EXEC_FENCE_ARRAY))
2239                 return NULL;
2240
2241         /* Check multiplication overflow for access_ok() and kvmalloc_array() */
2242         BUILD_BUG_ON(sizeof(size_t) > sizeof(unsigned long));
2243         if (nfences > min_t(unsigned long,
2244                             ULONG_MAX / sizeof(*user),
2245                             SIZE_MAX / sizeof(*fences)))
2246                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2247
2248         user = u64_to_user_ptr(args->cliprects_ptr);
2249         if (!access_ok(user, nfences * sizeof(*user)))
2250                 return ERR_PTR(-EFAULT);
2251
2252         fences = kvmalloc_array(nfences, sizeof(*fences),
2253                                 __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2254         if (!fences)
2255                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2256
2257         for (n = 0; n < nfences; n++) {
2258                 struct drm_i915_gem_exec_fence fence;
2259                 struct drm_syncobj *syncobj;
2260
2261                 if (__copy_from_user(&fence, user++, sizeof(fence))) {
2262                         err = -EFAULT;
2263                         goto err;
2264                 }
2265
2266                 if (fence.flags & __I915_EXEC_FENCE_UNKNOWN_FLAGS) {
2267                         err = -EINVAL;
2268                         goto err;
2269                 }
2270
2271                 syncobj = drm_syncobj_find(file, fence.handle);
2272                 if (!syncobj) {
2273                         DRM_DEBUG("Invalid syncobj handle provided\n");
2274                         err = -ENOENT;
2275                         goto err;
2276                 }
2277
2278                 BUILD_BUG_ON(~(ARCH_KMALLOC_MINALIGN - 1) &
2279                              ~__I915_EXEC_FENCE_UNKNOWN_FLAGS);
2280
2281                 fences[n] = ptr_pack_bits(syncobj, fence.flags, 2);
2282         }
2283
2284         return fences;
2285
2286 err:
2287         __free_fence_array(fences, n);
2288         return ERR_PTR(err);
2289 }
2290
2291 static void
2292 put_fence_array(struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args,
2293                 struct drm_syncobj **fences)
2294 {
2295         if (fences)
2296                 __free_fence_array(fences, args->num_cliprects);
2297 }
2298
2299 static int
2300 await_fence_array(struct i915_execbuffer *eb,
2301                   struct drm_syncobj **fences)
2302 {
2303         const unsigned int nfences = eb->args->num_cliprects;
2304         unsigned int n;
2305         int err;
2306
2307         for (n = 0; n < nfences; n++) {
2308                 struct drm_syncobj *syncobj;
2309                 struct dma_fence *fence;
2310                 unsigned int flags;
2311
2312                 syncobj = ptr_unpack_bits(fences[n], &flags, 2);
2313                 if (!(flags & I915_EXEC_FENCE_WAIT))
2314                         continue;
2315
2316                 fence = drm_syncobj_fence_get(syncobj);
2317                 if (!fence)
2318                         return -EINVAL;
2319
2320                 err = i915_request_await_dma_fence(eb->request, fence);
2321                 dma_fence_put(fence);
2322                 if (err < 0)
2323                         return err;
2324         }
2325
2326         return 0;
2327 }
2328
2329 static void
2330 signal_fence_array(struct i915_execbuffer *eb,
2331                    struct drm_syncobj **fences)
2332 {
2333         const unsigned int nfences = eb->args->num_cliprects;
2334         struct dma_fence * const fence = &eb->request->fence;
2335         unsigned int n;
2336
2337         for (n = 0; n < nfences; n++) {
2338                 struct drm_syncobj *syncobj;
2339                 unsigned int flags;
2340
2341                 syncobj = ptr_unpack_bits(fences[n], &flags, 2);
2342                 if (!(flags & I915_EXEC_FENCE_SIGNAL))
2343                         continue;
2344
2345                 drm_syncobj_replace_fence(syncobj, fence);
2346         }
2347 }
2348
2349 static int
2350 i915_gem_do_execbuffer(struct drm_device *dev,
2351                        struct drm_file *file,
2352                        struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args,
2353                        struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec,
2354                        struct drm_syncobj **fences)
2355 {
2356         struct i915_execbuffer eb;
2357         struct dma_fence *in_fence = NULL;
2358         struct dma_fence *exec_fence = NULL;
2359         struct sync_file *out_fence = NULL;
2360         int out_fence_fd = -1;
2361         int err;
2362
2363         BUILD_BUG_ON(__EXEC_INTERNAL_FLAGS & ~__I915_EXEC_ILLEGAL_FLAGS);
2364         BUILD_BUG_ON(__EXEC_OBJECT_INTERNAL_FLAGS &
2365                      ~__EXEC_OBJECT_UNKNOWN_FLAGS);
2366
2367         eb.i915 = to_i915(dev);
2368         eb.file = file;
2369         eb.args = args;
2370         if (DBG_FORCE_RELOC || !(args->flags & I915_EXEC_NO_RELOC))
2371                 args->flags |= __EXEC_HAS_RELOC;
2372
2373         eb.exec = exec;
2374         eb.vma = (struct i915_vma **)(exec + args->buffer_count + 1);
2375         eb.vma[0] = NULL;
2376         eb.flags = (unsigned int *)(eb.vma + args->buffer_count + 1);
2377
2378         eb.invalid_flags = __EXEC_OBJECT_UNKNOWN_FLAGS;
2379         reloc_cache_init(&eb.reloc_cache, eb.i915);
2380
2381         eb.buffer_count = args->buffer_count;
2382         eb.batch_start_offset = args->batch_start_offset;
2383         eb.batch_len = args->batch_len;
2384
2385         eb.batch_flags = 0;
2386         if (args->flags & I915_EXEC_SECURE) {
2387                 if (!drm_is_current_master(file) || !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2388                     return -EPERM;
2389
2390                 eb.batch_flags |= I915_DISPATCH_SECURE;
2391         }
2392         if (args->flags & I915_EXEC_IS_PINNED)
2393                 eb.batch_flags |= I915_DISPATCH_PINNED;
2394
2395         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_IN) {
2396                 in_fence = sync_file_get_fence(lower_32_bits(args->rsvd2));
2397                 if (!in_fence)
2398                         return -EINVAL;
2399         }
2400
2401         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_SUBMIT) {
2402                 if (in_fence) {
2403                         err = -EINVAL;
2404                         goto err_in_fence;
2405                 }
2406
2407                 exec_fence = sync_file_get_fence(lower_32_bits(args->rsvd2));
2408                 if (!exec_fence) {
2409                         err = -EINVAL;
2410                         goto err_in_fence;
2411                 }
2412         }
2413
2414         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_OUT) {
2415                 out_fence_fd = get_unused_fd_flags(O_CLOEXEC);
2416                 if (out_fence_fd < 0) {
2417                         err = out_fence_fd;
2418                         goto err_exec_fence;
2419                 }
2420         }
2421
2422         err = eb_create(&eb);
2423         if (err)
2424                 goto err_out_fence;
2425
2426         GEM_BUG_ON(!eb.lut_size);
2427
2428         err = eb_select_context(&eb);
2429         if (unlikely(err))
2430                 goto err_destroy;
2431
2432         /*
2433          * Take a local wakeref for preparing to dispatch the execbuf as
2434          * we expect to access the hardware fairly frequently in the
2435          * process. Upon first dispatch, we acquire another prolonged
2436          * wakeref that we hold until the GPU has been idle for at least
2437          * 100ms.
2438          */
2439         intel_gt_pm_get(eb.i915);
2440
2441         err = i915_mutex_lock_interruptible(dev);
2442         if (err)
2443                 goto err_rpm;
2444
2445         err = eb_select_engine(&eb, file, args);
2446         if (unlikely(err))
2447                 goto err_unlock;
2448
2449         err = eb_wait_for_ring(&eb); /* may temporarily drop struct_mutex */
2450         if (unlikely(err))
2451                 goto err_engine;
2452
2453         err = eb_relocate(&eb);
2454         if (err) {
2455                 /*
2456                  * If the user expects the execobject.offset and
2457                  * reloc.presumed_offset to be an exact match,
2458                  * as for using NO_RELOC, then we cannot update
2459                  * the execobject.offset until we have completed
2460                  * relocation.
2461                  */
2462                 args->flags &= ~__EXEC_HAS_RELOC;
2463                 goto err_vma;
2464         }
2465
2466         if (unlikely(*eb.batch->exec_flags & EXEC_OBJECT_WRITE)) {
2467                 DRM_DEBUG("Attempting to use self-modifying batch buffer\n");
2468                 err = -EINVAL;
2469                 goto err_vma;
2470         }
2471         if (eb.batch_start_offset > eb.batch->size ||
2472             eb.batch_len > eb.batch->size - eb.batch_start_offset) {
2473                 DRM_DEBUG("Attempting to use out-of-bounds batch\n");
2474                 err = -EINVAL;
2475                 goto err_vma;
2476         }
2477
2478         if (eb_use_cmdparser(&eb)) {
2479                 struct i915_vma *vma;
2480
2481                 vma = eb_parse(&eb, drm_is_current_master(file));
2482                 if (IS_ERR(vma)) {
2483                         err = PTR_ERR(vma);
2484                         goto err_vma;
2485                 }
2486
2487                 if (vma) {
2488                         /*
2489                          * Batch parsed and accepted:
2490                          *
2491                          * Set the DISPATCH_SECURE bit to remove the NON_SECURE
2492                          * bit from MI_BATCH_BUFFER_START commands issued in
2493                          * the dispatch_execbuffer implementations. We
2494                          * specifically don't want that set on batches the
2495                          * command parser has accepted.
2496                          */
2497                         eb.batch_flags |= I915_DISPATCH_SECURE;
2498                         eb.batch_start_offset = 0;
2499                         eb.batch = vma;
2500                 }
2501         }
2502
2503         if (eb.batch_len == 0)
2504                 eb.batch_len = eb.batch->size - eb.batch_start_offset;
2505
2506         /*
2507          * snb/ivb/vlv conflate the "batch in ppgtt" bit with the "non-secure
2508          * batch" bit. Hence we need to pin secure batches into the global gtt.
2509          * hsw should have this fixed, but bdw mucks it up again. */
2510         if (eb.batch_flags & I915_DISPATCH_SECURE) {
2511                 struct i915_vma *vma;
2512
2513                 /*
2514                  * So on first glance it looks freaky that we pin the batch here
2515                  * outside of the reservation loop. But:
2516                  * - The batch is already pinned into the relevant ppgtt, so we
2517                  *   already have the backing storage fully allocated.
2518                  * - No other BO uses the global gtt (well contexts, but meh),
2519                  *   so we don't really have issues with multiple objects not
2520                  *   fitting due to fragmentation.
2521                  * So this is actually safe.
2522                  */
2523                 vma = i915_gem_object_ggtt_pin(eb.batch->obj, NULL, 0, 0, 0);
2524                 if (IS_ERR(vma)) {
2525                         err = PTR_ERR(vma);
2526                         goto err_vma;
2527                 }
2528
2529                 eb.batch = vma;
2530         }
2531
2532         /* All GPU relocation batches must be submitted prior to the user rq */
2533         GEM_BUG_ON(eb.reloc_cache.rq);
2534
2535         /* Allocate a request for this batch buffer nice and early. */
2536         eb.request = i915_request_create(eb.context);
2537         if (IS_ERR(eb.request)) {
2538                 err = PTR_ERR(eb.request);
2539                 goto err_batch_unpin;
2540         }
2541
2542         if (in_fence) {
2543                 err = i915_request_await_dma_fence(eb.request, in_fence);
2544                 if (err < 0)
2545                         goto err_request;
2546         }
2547
2548         if (exec_fence) {
2549                 err = i915_request_await_execution(eb.request, exec_fence,
2550                                                    eb.engine->bond_execute);
2551                 if (err < 0)
2552                         goto err_request;
2553         }
2554
2555         if (fences) {
2556                 err = await_fence_array(&eb, fences);
2557                 if (err)
2558                         goto err_request;
2559         }
2560
2561         if (out_fence_fd != -1) {
2562                 out_fence = sync_file_create(&eb.request->fence);
2563                 if (!out_fence) {
2564                         err = -ENOMEM;
2565                         goto err_request;
2566                 }
2567         }
2568
2569         /*
2570          * Whilst this request exists, batch_obj will be on the
2571          * active_list, and so will hold the active reference. Only when this
2572          * request is retired will the the batch_obj be moved onto the
2573          * inactive_list and lose its active reference. Hence we do not need
2574          * to explicitly hold another reference here.
2575          */
2576         eb.request->batch = eb.batch;
2577
2578         trace_i915_request_queue(eb.request, eb.batch_flags);
2579         err = eb_submit(&eb);
2580 err_request:
2581         add_to_client(eb.request, file);
2582         i915_request_add(eb.request);
2583
2584         if (fences)
2585                 signal_fence_array(&eb, fences);
2586
2587         if (out_fence) {
2588                 if (err == 0) {
2589                         fd_install(out_fence_fd, out_fence->file);
2590                         args->rsvd2 &= GENMASK_ULL(31, 0); /* keep in-fence */
2591                         args->rsvd2 |= (u64)out_fence_fd << 32;
2592                         out_fence_fd = -1;
2593                 } else {
2594                         fput(out_fence->file);
2595                 }
2596         }
2597
2598 err_batch_unpin:
2599         if (eb.batch_flags & I915_DISPATCH_SECURE)
2600                 i915_vma_unpin(eb.batch);
2601 err_vma:
2602         if (eb.exec)
2603                 eb_release_vmas(&eb);
2604 err_engine:
2605         eb_unpin_context(&eb);
2606 err_unlock:
2607         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
2608 err_rpm:
2609         intel_gt_pm_put(eb.i915);
2610         i915_gem_context_put(eb.gem_context);
2611 err_destroy:
2612         eb_destroy(&eb);
2613 err_out_fence:
2614         if (out_fence_fd != -1)
2615                 put_unused_fd(out_fence_fd);
2616 err_exec_fence:
2617         dma_fence_put(exec_fence);
2618 err_in_fence:
2619         dma_fence_put(in_fence);
2620         return err;
2621 }
2622
2623 static size_t eb_element_size(void)
2624 {
2625         return (sizeof(struct drm_i915_gem_exec_object2) +
2626                 sizeof(struct i915_vma *) +
2627                 sizeof(unsigned int));
2628 }
2629
2630 static bool check_buffer_count(size_t count)
2631 {
2632         const size_t sz = eb_element_size();
2633
2634         /*
2635          * When using LUT_HANDLE, we impose a limit of INT_MAX for the lookup
2636          * array size (see eb_create()). Otherwise, we can accept an array as
2637          * large as can be addressed (though use large arrays at your peril)!
2638          */
2639
2640         return !(count < 1 || count > INT_MAX || count > SIZE_MAX / sz - 1);
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Legacy execbuffer just creates an exec2 list from the original exec object
2645  * list array and passes it to the real function.
2646  */
2647 int
2648 i915_gem_execbuffer_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2649                           struct drm_file *file)
2650 {
2651         struct drm_i915_gem_execbuffer *args = data;
2652         struct drm_i915_gem_execbuffer2 exec2;
2653         struct drm_i915_gem_exec_object *exec_list = NULL;
2654         struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec2_list = NULL;
2655         const size_t count = args->buffer_count;
2656         unsigned int i;
2657         int err;
2658
2659         if (!check_buffer_count(count)) {
2660                 DRM_DEBUG("execbuf2 with %zd buffers\n", count);
2661                 return -EINVAL;
2662         }
2663
2664         exec2.buffers_ptr = args->buffers_ptr;
2665         exec2.buffer_count = args->buffer_count;
2666         exec2.batch_start_offset = args->batch_start_offset;
2667         exec2.batch_len = args->batch_len;
2668         exec2.DR1 = args->DR1;
2669         exec2.DR4 = args->DR4;
2670         exec2.num_cliprects = args->num_cliprects;
2671         exec2.cliprects_ptr = args->cliprects_ptr;
2672         exec2.flags = I915_EXEC_RENDER;
2673         i915_execbuffer2_set_context_id(exec2, 0);
2674
2675         if (!i915_gem_check_execbuffer(&exec2))
2676                 return -EINVAL;
2677
2678         /* Copy in the exec list from userland */
2679         exec_list = kvmalloc_array(count, sizeof(*exec_list),
2680                                    __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2681         exec2_list = kvmalloc_array(count + 1, eb_element_size(),
2682                                     __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2683         if (exec_list == NULL || exec2_list == NULL) {
2684                 DRM_DEBUG("Failed to allocate exec list for %d buffers\n",
2685                           args->buffer_count);
2686                 kvfree(exec_list);
2687                 kvfree(exec2_list);
2688                 return -ENOMEM;
2689         }
2690         err = copy_from_user(exec_list,
2691                              u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr),
2692                              sizeof(*exec_list) * count);
2693         if (err) {
2694                 DRM_DEBUG("copy %d exec entries failed %d\n",
2695                           args->buffer_count, err);
2696                 kvfree(exec_list);
2697                 kvfree(exec2_list);
2698                 return -EFAULT;
2699         }
2700
2701         for (i = 0; i < args->buffer_count; i++) {
2702                 exec2_list[i].handle = exec_list[i].handle;
2703                 exec2_list[i].relocation_count = exec_list[i].relocation_count;
2704                 exec2_list[i].relocs_ptr = exec_list[i].relocs_ptr;
2705                 exec2_list[i].alignment = exec_list[i].alignment;
2706                 exec2_list[i].offset = exec_list[i].offset;
2707                 if (INTEL_GEN(to_i915(dev)) < 4)
2708                         exec2_list[i].flags = EXEC_OBJECT_NEEDS_FENCE;
2709                 else
2710                         exec2_list[i].flags = 0;
2711         }
2712
2713         err = i915_gem_do_execbuffer(dev, file, &exec2, exec2_list, NULL);
2714         if (exec2.flags & __EXEC_HAS_RELOC) {
2715                 struct drm_i915_gem_exec_object __user *user_exec_list =
2716                         u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr);
2717
2718                 /* Copy the new buffer offsets back to the user's exec list. */
2719                 for (i = 0; i < args->buffer_count; i++) {
2720                         if (!(exec2_list[i].offset & UPDATE))
2721                                 continue;
2722
2723                         exec2_list[i].offset =
2724                                 gen8_canonical_addr(exec2_list[i].offset & PIN_OFFSET_MASK);
2725                         exec2_list[i].offset &= PIN_OFFSET_MASK;
2726                         if (__copy_to_user(&user_exec_list[i].offset,
2727                                            &exec2_list[i].offset,
2728                                            sizeof(user_exec_list[i].offset)))
2729                                 break;
2730                 }
2731         }
2732
2733         kvfree(exec_list);
2734         kvfree(exec2_list);
2735         return err;
2736 }
2737
2738 int
2739 i915_gem_execbuffer2_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2740                            struct drm_file *file)
2741 {
2742         struct drm_i915_gem_execbuffer2 *args = data;
2743         struct drm_i915_gem_exec_object2 *exec2_list;
2744         struct drm_syncobj **fences = NULL;
2745         const size_t count = args->buffer_count;
2746         int err;
2747
2748         if (!check_buffer_count(count)) {
2749                 DRM_DEBUG("execbuf2 with %zd buffers\n", count);
2750                 return -EINVAL;
2751         }
2752
2753         if (!i915_gem_check_execbuffer(args))
2754                 return -EINVAL;
2755
2756         /* Allocate an extra slot for use by the command parser */
2757         exec2_list = kvmalloc_array(count + 1, eb_element_size(),
2758                                     __GFP_NOWARN | GFP_KERNEL);
2759         if (exec2_list == NULL) {
2760                 DRM_DEBUG("Failed to allocate exec list for %zd buffers\n",
2761                           count);
2762                 return -ENOMEM;
2763         }
2764         if (copy_from_user(exec2_list,
2765                            u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr),
2766                            sizeof(*exec2_list) * count)) {
2767                 DRM_DEBUG("copy %zd exec entries failed\n", count);
2768                 kvfree(exec2_list);
2769                 return -EFAULT;
2770         }
2771
2772         if (args->flags & I915_EXEC_FENCE_ARRAY) {
2773                 fences = get_fence_array(args, file);
2774                 if (IS_ERR(fences)) {
2775                         kvfree(exec2_list);
2776                         return PTR_ERR(fences);
2777                 }
2778         }
2779
2780         err = i915_gem_do_execbuffer(dev, file, args, exec2_list, fences);
2781
2782         /*
2783          * Now that we have begun execution of the batchbuffer, we ignore
2784          * any new error after this point. Also given that we have already
2785          * updated the associated relocations, we try to write out the current
2786          * object locations irrespective of any error.
2787          */
2788         if (args->flags & __EXEC_HAS_RELOC) {
2789                 struct drm_i915_gem_exec_object2 __user *user_exec_list =
2790                         u64_to_user_ptr(args->buffers_ptr);
2791                 unsigned int i;
2792
2793                 /* Copy the new buffer offsets back to the user's exec list. */
2794                 /*
2795                  * Note: count * sizeof(*user_exec_list) does not overflow,
2796                  * because we checked 'count' in check_buffer_count().
2797                  *
2798                  * And this range already got effectively checked earlier
2799                  * when we did the "copy_from_user()" above.
2800                  */
2801                 if (!user_access_begin(user_exec_list, count * sizeof(*user_exec_list)))
2802                         goto end;
2803
2804                 for (i = 0; i < args->buffer_count; i++) {
2805                         if (!(exec2_list[i].offset & UPDATE))
2806                                 continue;
2807
2808                         exec2_list[i].offset =
2809                                 gen8_canonical_addr(exec2_list[i].offset & PIN_OFFSET_MASK);
2810                         unsafe_put_user(exec2_list[i].offset,
2811                                         &user_exec_list[i].offset,
2812                                         end_user);
2813                 }
2814 end_user:
2815                 user_access_end();
2816 end:;
2817         }
2818
2819         args->flags &= ~__I915_EXEC_UNKNOWN_FLAGS;
2820         put_fence_array(args, fences);
2821         kvfree(exec2_list);
2822         return err;
2823 }