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drm/xe/vf: Shifting GGTT area post migration
authorTomasz Lis <tomasz.lis@intel.com>
Mon, 12 May 2025 11:40:16 +0000 (13:40 +0200)
committerMichal Wajdeczko <michal.wajdeczko@intel.com>
Mon, 12 May 2025 13:53:35 +0000 (15:53 +0200)
We have only one GGTT for all IOV functions, with each VF having assigned
a range of addresses for its use. After migration, a VF can receive a
different range of addresses than it had initially.

This implements shifting GGTT addresses within drm_mm nodes, so that
VMAs stay valid after migration. This will make the driver use new
addresses when accessing GGTT from the moment the shifting ends.

By taking the ggtt->lock for the period of VMA fixups, this change
also adds constraint on that mutex. Any locks used during the recovery
cannot ever wait for hardware response - because after migration,
the hardware will not do anything until fixups are finished.

v2: Moved some functs to xe_ggtt.c; moved shift computation to just
  after querying; improved documentation; switched some warns to asserts;
  skipping fixups when GGTT shift eq 0; iterating through tiles (Michal)
v3: Updated kerneldocs, removed unused funct, properly allocate
  balloning nodes if non existent
v4: Re-used ballooning functions from VF init, used bool in place of
  standard error codes
v5: Renamed one function
v6: Subject tag change, several kerneldocs updated, some functions
  renamed, some moved, added several asserts, shuffled declarations
  of variables, revealed more detail in high level functions
v7: Fixed typos, added `_locked` suffix to some functs, improved
  readability of asserts, removed unneeded conditional
v8: Moved one function, removed implementation detail from kerneldoc,
  added asserts
v9: Code shuffling without much change, and one param rename
v10: Minor error path change, added printing the shift via debugfs

Signed-off-by: Tomasz Lis <tomasz.lis@intel.com>
Cc: Michal Wajdeczko <michal.wajdeczko@intel.com>
Reviewed-by: Michal Wajdeczko <michal.wajdeczko@intel.com>
Signed-off-by: Michal Wajdeczko <michal.wajdeczko@intel.com>
Link: https://lore.kernel.org/r/20250512114018.361843-3-tomasz.lis@intel.com
drivers/gpu/drm/xe/xe_ggtt.c
drivers/gpu/drm/xe/xe_ggtt.h
drivers/gpu/drm/xe/xe_gt_sriov_vf.c
drivers/gpu/drm/xe/xe_gt_sriov_vf.h
drivers/gpu/drm/xe/xe_gt_sriov_vf_types.h
drivers/gpu/drm/xe/xe_sriov_vf.c

index 5a37233f24205a727d566c086e7dbd98ae9d1e10..af8e53014b874d6294a5fbb30ecb0308a4b47b6d 100644 (file)
@@ -484,6 +484,56 @@ void xe_ggtt_node_remove_balloon_locked(struct xe_ggtt_node *node)
        drm_mm_remove_node(&node->base);
 }
 
+static void xe_ggtt_assert_fit(struct xe_ggtt *ggtt, u64 start, u64 size)
+{
+       struct xe_tile *tile = ggtt->tile;
+       struct xe_device *xe = tile_to_xe(tile);
+       u64 __maybe_unused wopcm = xe_wopcm_size(xe);
+
+       xe_tile_assert(tile, start >= wopcm);
+       xe_tile_assert(tile, start + size < ggtt->size - wopcm);
+}
+
+/**
+ * xe_ggtt_shift_nodes_locked - Shift GGTT nodes to adjust for a change in usable address range.
+ * @ggtt: the &xe_ggtt struct instance
+ * @shift: change to the location of area provisioned for current VF
+ *
+ * This function moves all nodes from the GGTT VM, to a temp list. These nodes are expected
+ * to represent allocations in range formerly assigned to current VF, before the range changed.
+ * When the GGTT VM is completely clear of any nodes, they are re-added with shifted offsets.
+ *
+ * The function has no ability of failing - because it shifts existing nodes, without
+ * any additional processing. If the nodes were successfully existing at the old address,
+ * they will do the same at the new one. A fail inside this function would indicate that
+ * the list of nodes was either already damaged, or that the shift brings the address range
+ * outside of valid bounds. Both cases justify an assert rather than error code.
+ */
+void xe_ggtt_shift_nodes_locked(struct xe_ggtt *ggtt, s64 shift)
+{
+       struct xe_tile *tile __maybe_unused = ggtt->tile;
+       struct drm_mm_node *node, *tmpn;
+       LIST_HEAD(temp_list_head);
+
+       lockdep_assert_held(&ggtt->lock);
+
+       if (IS_ENABLED(CONFIG_DRM_XE_DEBUG))
+               drm_mm_for_each_node_safe(node, tmpn, &ggtt->mm)
+                       xe_ggtt_assert_fit(ggtt, node->start + shift, node->size);
+
+       drm_mm_for_each_node_safe(node, tmpn, &ggtt->mm) {
+               drm_mm_remove_node(node);
+               list_add(&node->node_list, &temp_list_head);
+       }
+
+       list_for_each_entry_safe(node, tmpn, &temp_list_head, node_list) {
+               list_del(&node->node_list);
+               node->start += shift;
+               drm_mm_reserve_node(&ggtt->mm, node);
+               xe_tile_assert(tile, drm_mm_node_allocated(node));
+       }
+}
+
 /**
  * xe_ggtt_node_insert_locked - Locked version to insert a &xe_ggtt_node into the GGTT
  * @node: the &xe_ggtt_node to be inserted
index d468af96b465e9b59bdbe01cb970690ee7ca0b14..4337a279ff3b0013f7b2b02dd56cf0d3b0168d26 100644 (file)
@@ -18,6 +18,7 @@ void xe_ggtt_node_fini(struct xe_ggtt_node *node);
 int xe_ggtt_node_insert_balloon_locked(struct xe_ggtt_node *node,
                                       u64 start, u64 size);
 void xe_ggtt_node_remove_balloon_locked(struct xe_ggtt_node *node);
+void xe_ggtt_shift_nodes_locked(struct xe_ggtt *ggtt, s64 shift);
 
 int xe_ggtt_node_insert(struct xe_ggtt_node *node, u32 size, u32 align);
 int xe_ggtt_node_insert_locked(struct xe_ggtt_node *node,
index f82ddff79b3b9b0efd78676c2945dddc63172cfb..4ff7ae1a5f16c6662b19a8ea006df5710ba6e332 100644 (file)
@@ -415,6 +415,7 @@ static int vf_get_ggtt_info(struct xe_gt *gt)
        xe_gt_sriov_dbg_verbose(gt, "GGTT %#llx-%#llx = %lluK\n",
                                start, start + size - 1, size / SZ_1K);
 
+       config->ggtt_shift = start - (s64)config->ggtt_base;
        config->ggtt_base = start;
        config->ggtt_size = size;
 
@@ -560,6 +561,24 @@ u64 xe_gt_sriov_vf_lmem(struct xe_gt *gt)
        return gt->sriov.vf.self_config.lmem_size;
 }
 
+/**
+ * xe_gt_sriov_vf_ggtt_shift - Return shift in GGTT range due to VF migration
+ * @gt: the &xe_gt struct instance
+ *
+ * This function is for VF use only.
+ *
+ * Return: The shift value; could be negative
+ */
+s64 xe_gt_sriov_vf_ggtt_shift(struct xe_gt *gt)
+{
+       struct xe_gt_sriov_vf_selfconfig *config = &gt->sriov.vf.self_config;
+
+       xe_gt_assert(gt, IS_SRIOV_VF(gt_to_xe(gt)));
+       xe_gt_assert(gt, !xe_gt_is_media_type(gt));
+
+       return config->ggtt_shift;
+}
+
 static int vf_init_ggtt_balloons(struct xe_gt *gt)
 {
        struct xe_tile *tile = gt_to_tile(gt);
@@ -817,6 +836,89 @@ failed:
        return err;
 }
 
+/**
+ * DOC: GGTT nodes shifting during VF post-migration recovery
+ *
+ * The first fixup applied to the VF KMD structures as part of post-migration
+ * recovery is shifting nodes within &xe_ggtt instance. The nodes are moved
+ * from range previously assigned to this VF, into newly provisioned area.
+ * The changes include balloons, which are resized accordingly.
+ *
+ * The balloon nodes are there to eliminate unavailable ranges from use: one
+ * reserves the GGTT area below the range for current VF, and another one
+ * reserves area above.
+ *
+ * Below is a GGTT layout of example VF, with a certain address range assigned to
+ * said VF, and inaccessible areas above and below:
+ *
+ *  0                                                                        4GiB
+ *  |<--------------------------- Total GGTT size ----------------------------->|
+ *      WOPCM                                                         GUC_TOP
+ *      |<-------------- Area mappable by xe_ggtt instance ---------------->|
+ *
+ *  +---+---------------------------------+----------+----------------------+---+
+ *  |\\\|/////////////////////////////////|  VF mem  |//////////////////////|\\\|
+ *  +---+---------------------------------+----------+----------------------+---+
+ *
+ * Hardware enforced access rules before migration:
+ *
+ *  |<------- inaccessible for VF ------->|<VF owned>|<-- inaccessible for VF ->|
+ *
+ * GGTT nodes used for tracking allocations:
+ *
+ *      |<---------- balloon ------------>|<- nodes->|<----- balloon ------>|
+ *
+ * After the migration, GGTT area assigned to the VF might have shifted, either
+ * to lower or to higher address. But we expect the total size and extra areas to
+ * be identical, as migration can only happen between matching platforms.
+ * Below is an example of GGTT layout of the VF after migration. Content of the
+ * GGTT for VF has been moved to a new area, and we receive its address from GuC:
+ *
+ *  +---+----------------------+----------+---------------------------------+---+
+ *  |\\\|//////////////////////|  VF mem  |/////////////////////////////////|\\\|
+ *  +---+----------------------+----------+---------------------------------+---+
+ *
+ * Hardware enforced access rules after migration:
+ *
+ *  |<- inaccessible for VF -->|<VF owned>|<------- inaccessible for VF ------->|
+ *
+ * So the VF has a new slice of GGTT assigned, and during migration process, the
+ * memory content was copied to that new area. But the &xe_ggtt nodes are still
+ * tracking allocations using the old addresses. The nodes within VF owned area
+ * have to be shifted, and balloon nodes need to be resized to properly mask out
+ * areas not owned by the VF.
+ *
+ * Fixed &xe_ggtt nodes used for tracking allocations:
+ *
+ *     |<------ balloon ------>|<- nodes->|<----------- balloon ----------->|
+ *
+ * Due to use of GPU profiles, we do not expect the old and new GGTT ares to
+ * overlap; but our node shifting will fix addresses properly regardless.
+ */
+
+/**
+ * xe_gt_sriov_vf_fixup_ggtt_nodes - Shift GGTT allocations to match assigned range.
+ * @gt: the &xe_gt struct instance
+ * @shift: the shift value
+ *
+ * Since Global GTT is not virtualized, each VF has an assigned range
+ * within the global space. This range might have changed during migration,
+ * which requires all memory addresses pointing to GGTT to be shifted.
+ */
+void xe_gt_sriov_vf_fixup_ggtt_nodes(struct xe_gt *gt, s64 shift)
+{
+       struct xe_tile *tile = gt_to_tile(gt);
+       struct xe_ggtt *ggtt = tile->mem.ggtt;
+
+       xe_gt_assert(gt, !xe_gt_is_media_type(gt));
+
+       mutex_lock(&ggtt->lock);
+       xe_gt_sriov_vf_deballoon_ggtt_locked(gt);
+       xe_ggtt_shift_nodes_locked(ggtt, shift);
+       xe_gt_sriov_vf_balloon_ggtt_locked(gt);
+       mutex_unlock(&ggtt->lock);
+}
+
 /**
  * xe_gt_sriov_vf_migrated_event_handler - Start a VF migration recovery,
  *   or just mark that a GuC is ready for it.
@@ -1103,6 +1205,8 @@ void xe_gt_sriov_vf_print_config(struct xe_gt *gt, struct drm_printer *p)
        string_get_size(config->ggtt_size, 1, STRING_UNITS_2, buf, sizeof(buf));
        drm_printf(p, "GGTT size:\t%llu (%s)\n", config->ggtt_size, buf);
 
+       drm_printf(p, "GGTT shift on last restore:\t%lld\n", config->ggtt_shift);
+
        if (IS_DGFX(xe) && !xe_gt_is_media_type(gt)) {
                string_get_size(config->lmem_size, 1, STRING_UNITS_2, buf, sizeof(buf));
                drm_printf(p, "LMEM size:\t%llu (%s)\n", config->lmem_size, buf);
index d717deb8af914b0ac8264ce45705713ce2ebd410..9db41afddd5a868b0dfaff54d1ea8f004fcdd862 100644 (file)
@@ -20,6 +20,8 @@ int xe_gt_sriov_vf_query_runtime(struct xe_gt *gt);
 int xe_gt_sriov_vf_prepare_ggtt(struct xe_gt *gt);
 int xe_gt_sriov_vf_balloon_ggtt_locked(struct xe_gt *gt);
 void xe_gt_sriov_vf_deballoon_ggtt_locked(struct xe_gt *gt);
+s64 xe_gt_sriov_vf_ggtt_shift(struct xe_gt *gt);
+void xe_gt_sriov_vf_fixup_ggtt_nodes(struct xe_gt *gt, s64 shift);
 int xe_gt_sriov_vf_notify_resfix_done(struct xe_gt *gt);
 void xe_gt_sriov_vf_migrated_event_handler(struct xe_gt *gt);
 
index a57f13b5afcd090e41b19e08fc598d7cb2e1d29a..5ccbdf8d08b64ef2457e57a5fe065e32bb4751d5 100644 (file)
@@ -40,6 +40,8 @@ struct xe_gt_sriov_vf_selfconfig {
        u64 ggtt_base;
        /** @ggtt_size: assigned size of the GGTT region. */
        u64 ggtt_size;
+       /** @ggtt_shift: difference in ggtt_base on last migration */
+       s64 ggtt_shift;
        /** @lmem_size: assigned size of the LMEM. */
        u64 lmem_size;
        /** @num_ctxs: assigned number of GuC submission context IDs. */
index c1275e64aa9c66322ea6048f1dbab7381fac9d10..d48ea70d0f62423aa71137718e863cc960b4aa59 100644 (file)
@@ -7,6 +7,7 @@
 
 #include "xe_assert.h"
 #include "xe_device.h"
+#include "xe_gt.h"
 #include "xe_gt_sriov_printk.h"
 #include "xe_gt_sriov_vf.h"
 #include "xe_pm.h"
@@ -170,6 +171,25 @@ static bool vf_post_migration_imminent(struct xe_device *xe)
        work_pending(&xe->sriov.vf.migration.worker);
 }
 
+static bool vf_post_migration_fixup_ggtt_nodes(struct xe_device *xe)
+{
+       bool need_fixups = false;
+       struct xe_tile *tile;
+       unsigned int id;
+
+       for_each_tile(tile, xe, id) {
+               struct xe_gt *gt = tile->primary_gt;
+               s64 shift;
+
+               shift = xe_gt_sriov_vf_ggtt_shift(gt);
+               if (shift) {
+                       need_fixups = true;
+                       xe_gt_sriov_vf_fixup_ggtt_nodes(gt, shift);
+               }
+       }
+       return need_fixups;
+}
+
 /*
  * Notify all GuCs about resource fixups apply finished.
  */
@@ -201,6 +221,7 @@ static void vf_post_migration_recovery(struct xe_device *xe)
        if (unlikely(err))
                goto fail;
 
+       vf_post_migration_fixup_ggtt_nodes(xe);
        /* FIXME: add the recovery steps */
        vf_post_migration_notify_resfix_done(xe);
        xe_pm_runtime_put(xe);