]> Git Repo - J-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/msm/msm_gem.c
drm/msm/dp: force link training for display resolution change
[J-linux.git] / drivers / gpu / drm / msm / msm_gem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2013 Red Hat
4  * Author: Rob Clark <[email protected]>
5  */
6
7 #include <linux/dma-map-ops.h>
8 #include <linux/vmalloc.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/shmem_fs.h>
11 #include <linux/dma-buf.h>
12 #include <linux/pfn_t.h>
13
14 #include <drm/drm_prime.h>
15
16 #include "msm_drv.h"
17 #include "msm_fence.h"
18 #include "msm_gem.h"
19 #include "msm_gpu.h"
20 #include "msm_mmu.h"
21
22 static void update_inactive(struct msm_gem_object *msm_obj);
23
24 static dma_addr_t physaddr(struct drm_gem_object *obj)
25 {
26         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
27         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
28         return (((dma_addr_t)msm_obj->vram_node->start) << PAGE_SHIFT) +
29                         priv->vram.paddr;
30 }
31
32 static bool use_pages(struct drm_gem_object *obj)
33 {
34         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
35         return !msm_obj->vram_node;
36 }
37
38 /*
39  * Cache sync.. this is a bit over-complicated, to fit dma-mapping
40  * API.  Really GPU cache is out of scope here (handled on cmdstream)
41  * and all we need to do is invalidate newly allocated pages before
42  * mapping to CPU as uncached/writecombine.
43  *
44  * On top of this, we have the added headache, that depending on
45  * display generation, the display's iommu may be wired up to either
46  * the toplevel drm device (mdss), or to the mdp sub-node, meaning
47  * that here we either have dma-direct or iommu ops.
48  *
49  * Let this be a cautionary tail of abstraction gone wrong.
50  */
51
52 static void sync_for_device(struct msm_gem_object *msm_obj)
53 {
54         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
55
56         dma_map_sgtable(dev, msm_obj->sgt, DMA_BIDIRECTIONAL, 0);
57 }
58
59 static void sync_for_cpu(struct msm_gem_object *msm_obj)
60 {
61         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
62
63         dma_unmap_sgtable(dev, msm_obj->sgt, DMA_BIDIRECTIONAL, 0);
64 }
65
66 /* allocate pages from VRAM carveout, used when no IOMMU: */
67 static struct page **get_pages_vram(struct drm_gem_object *obj, int npages)
68 {
69         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
70         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
71         dma_addr_t paddr;
72         struct page **p;
73         int ret, i;
74
75         p = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
76         if (!p)
77                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
78
79         spin_lock(&priv->vram.lock);
80         ret = drm_mm_insert_node(&priv->vram.mm, msm_obj->vram_node, npages);
81         spin_unlock(&priv->vram.lock);
82         if (ret) {
83                 kvfree(p);
84                 return ERR_PTR(ret);
85         }
86
87         paddr = physaddr(obj);
88         for (i = 0; i < npages; i++) {
89                 p[i] = pfn_to_page(__phys_to_pfn(paddr));
90                 paddr += PAGE_SIZE;
91         }
92
93         return p;
94 }
95
96 static struct page **get_pages(struct drm_gem_object *obj)
97 {
98         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
99
100         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
101
102         if (!msm_obj->pages) {
103                 struct drm_device *dev = obj->dev;
104                 struct page **p;
105                 int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
106
107                 if (use_pages(obj))
108                         p = drm_gem_get_pages(obj);
109                 else
110                         p = get_pages_vram(obj, npages);
111
112                 if (IS_ERR(p)) {
113                         DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "could not get pages: %ld\n",
114                                         PTR_ERR(p));
115                         return p;
116                 }
117
118                 msm_obj->pages = p;
119
120                 msm_obj->sgt = drm_prime_pages_to_sg(obj->dev, p, npages);
121                 if (IS_ERR(msm_obj->sgt)) {
122                         void *ptr = ERR_CAST(msm_obj->sgt);
123
124                         DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "failed to allocate sgt\n");
125                         msm_obj->sgt = NULL;
126                         return ptr;
127                 }
128
129                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
130                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
131                  */
132                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
133                         sync_for_device(msm_obj);
134
135                 update_inactive(msm_obj);
136         }
137
138         return msm_obj->pages;
139 }
140
141 static void put_pages_vram(struct drm_gem_object *obj)
142 {
143         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
144         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
145
146         spin_lock(&priv->vram.lock);
147         drm_mm_remove_node(msm_obj->vram_node);
148         spin_unlock(&priv->vram.lock);
149
150         kvfree(msm_obj->pages);
151 }
152
153 static void put_pages(struct drm_gem_object *obj)
154 {
155         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
156
157         if (msm_obj->pages) {
158                 if (msm_obj->sgt) {
159                         /* For non-cached buffers, ensure the new
160                          * pages are clean because display controller,
161                          * GPU, etc. are not coherent:
162                          */
163                         if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
164                                 sync_for_cpu(msm_obj);
165
166                         sg_free_table(msm_obj->sgt);
167                         kfree(msm_obj->sgt);
168                         msm_obj->sgt = NULL;
169                 }
170
171                 if (use_pages(obj))
172                         drm_gem_put_pages(obj, msm_obj->pages, true, false);
173                 else
174                         put_pages_vram(obj);
175
176                 msm_obj->pages = NULL;
177         }
178 }
179
180 struct page **msm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
181 {
182         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
183         struct page **p;
184
185         msm_gem_lock(obj);
186
187         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
188                 msm_gem_unlock(obj);
189                 return ERR_PTR(-EBUSY);
190         }
191
192         p = get_pages(obj);
193
194         if (!IS_ERR(p)) {
195                 msm_obj->pin_count++;
196                 update_inactive(msm_obj);
197         }
198
199         msm_gem_unlock(obj);
200         return p;
201 }
202
203 void msm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
204 {
205         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
206
207         msm_gem_lock(obj);
208         msm_obj->pin_count--;
209         GEM_WARN_ON(msm_obj->pin_count < 0);
210         update_inactive(msm_obj);
211         msm_gem_unlock(obj);
212 }
213
214 static pgprot_t msm_gem_pgprot(struct msm_gem_object *msm_obj, pgprot_t prot)
215 {
216         if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
217                 return pgprot_writecombine(prot);
218         return prot;
219 }
220
221 static vm_fault_t msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
222 {
223         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
224         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
225         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
226         struct page **pages;
227         unsigned long pfn;
228         pgoff_t pgoff;
229         int err;
230         vm_fault_t ret;
231
232         /*
233          * vm_ops.open/drm_gem_mmap_obj and close get and put
234          * a reference on obj. So, we dont need to hold one here.
235          */
236         err = msm_gem_lock_interruptible(obj);
237         if (err) {
238                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
239                 goto out;
240         }
241
242         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
243                 msm_gem_unlock(obj);
244                 return VM_FAULT_SIGBUS;
245         }
246
247         /* make sure we have pages attached now */
248         pages = get_pages(obj);
249         if (IS_ERR(pages)) {
250                 ret = vmf_error(PTR_ERR(pages));
251                 goto out_unlock;
252         }
253
254         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
255         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
256
257         pfn = page_to_pfn(pages[pgoff]);
258
259         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
260                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
261
262         ret = vmf_insert_mixed(vma, vmf->address, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
263 out_unlock:
264         msm_gem_unlock(obj);
265 out:
266         return ret;
267 }
268
269 /** get mmap offset */
270 static uint64_t mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
271 {
272         struct drm_device *dev = obj->dev;
273         int ret;
274
275         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
276
277         /* Make it mmapable */
278         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
279
280         if (ret) {
281                 DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
282                 return 0;
283         }
284
285         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
286 }
287
288 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
289 {
290         uint64_t offset;
291
292         msm_gem_lock(obj);
293         offset = mmap_offset(obj);
294         msm_gem_unlock(obj);
295         return offset;
296 }
297
298 static struct msm_gem_vma *add_vma(struct drm_gem_object *obj,
299                 struct msm_gem_address_space *aspace)
300 {
301         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
302         struct msm_gem_vma *vma;
303
304         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
305
306         vma = kzalloc(sizeof(*vma), GFP_KERNEL);
307         if (!vma)
308                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
309
310         vma->aspace = aspace;
311
312         list_add_tail(&vma->list, &msm_obj->vmas);
313
314         return vma;
315 }
316
317 static struct msm_gem_vma *lookup_vma(struct drm_gem_object *obj,
318                 struct msm_gem_address_space *aspace)
319 {
320         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
321         struct msm_gem_vma *vma;
322
323         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
324
325         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
326                 if (vma->aspace == aspace)
327                         return vma;
328         }
329
330         return NULL;
331 }
332
333 static void del_vma(struct msm_gem_vma *vma)
334 {
335         if (!vma)
336                 return;
337
338         list_del(&vma->list);
339         kfree(vma);
340 }
341
342 /*
343  * If close is true, this also closes the VMA (releasing the allocated
344  * iova range) in addition to removing the iommu mapping.  In the eviction
345  * case (!close), we keep the iova allocated, but only remove the iommu
346  * mapping.
347  */
348 static void
349 put_iova_spaces(struct drm_gem_object *obj, bool close)
350 {
351         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
352         struct msm_gem_vma *vma;
353
354         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
355
356         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
357                 if (vma->aspace) {
358                         msm_gem_purge_vma(vma->aspace, vma);
359                         if (close)
360                                 msm_gem_close_vma(vma->aspace, vma);
361                 }
362         }
363 }
364
365 /* Called with msm_obj locked */
366 static void
367 put_iova_vmas(struct drm_gem_object *obj)
368 {
369         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
370         struct msm_gem_vma *vma, *tmp;
371
372         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
373
374         list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &msm_obj->vmas, list) {
375                 del_vma(vma);
376         }
377 }
378
379 static struct msm_gem_vma *get_vma_locked(struct drm_gem_object *obj,
380                 struct msm_gem_address_space *aspace,
381                 u64 range_start, u64 range_end)
382 {
383         struct msm_gem_vma *vma;
384
385         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
386
387         vma = lookup_vma(obj, aspace);
388
389         if (!vma) {
390                 int ret;
391
392                 vma = add_vma(obj, aspace);
393                 if (IS_ERR(vma))
394                         return vma;
395
396                 ret = msm_gem_init_vma(aspace, vma, obj->size,
397                         range_start, range_end);
398                 if (ret) {
399                         del_vma(vma);
400                         return ERR_PTR(ret);
401                 }
402         } else {
403                 GEM_WARN_ON(vma->iova < range_start);
404                 GEM_WARN_ON((vma->iova + obj->size) > range_end);
405         }
406
407         return vma;
408 }
409
410 int msm_gem_pin_vma_locked(struct drm_gem_object *obj, struct msm_gem_vma *vma)
411 {
412         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
413         struct page **pages;
414         int ret, prot = IOMMU_READ;
415
416         if (!(msm_obj->flags & MSM_BO_GPU_READONLY))
417                 prot |= IOMMU_WRITE;
418
419         if (msm_obj->flags & MSM_BO_MAP_PRIV)
420                 prot |= IOMMU_PRIV;
421
422         if (msm_obj->flags & MSM_BO_CACHED_COHERENT)
423                 prot |= IOMMU_CACHE;
424
425         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
426
427         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED))
428                 return -EBUSY;
429
430         pages = get_pages(obj);
431         if (IS_ERR(pages))
432                 return PTR_ERR(pages);
433
434         ret = msm_gem_map_vma(vma->aspace, vma, prot, msm_obj->sgt, obj->size);
435
436         if (!ret)
437                 msm_obj->pin_count++;
438
439         return ret;
440 }
441
442 void msm_gem_unpin_locked(struct drm_gem_object *obj)
443 {
444         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
445
446         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
447
448         msm_obj->pin_count--;
449         GEM_WARN_ON(msm_obj->pin_count < 0);
450
451         update_inactive(msm_obj);
452 }
453
454 struct msm_gem_vma *msm_gem_get_vma_locked(struct drm_gem_object *obj,
455                                            struct msm_gem_address_space *aspace)
456 {
457         return get_vma_locked(obj, aspace, 0, U64_MAX);
458 }
459
460 static int get_and_pin_iova_range_locked(struct drm_gem_object *obj,
461                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova,
462                 u64 range_start, u64 range_end)
463 {
464         struct msm_gem_vma *vma;
465         int ret;
466
467         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
468
469         vma = get_vma_locked(obj, aspace, range_start, range_end);
470         if (IS_ERR(vma))
471                 return PTR_ERR(vma);
472
473         ret = msm_gem_pin_vma_locked(obj, vma);
474         if (!ret)
475                 *iova = vma->iova;
476
477         return ret;
478 }
479
480 /*
481  * get iova and pin it. Should have a matching put
482  * limits iova to specified range (in pages)
483  */
484 int msm_gem_get_and_pin_iova_range(struct drm_gem_object *obj,
485                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova,
486                 u64 range_start, u64 range_end)
487 {
488         int ret;
489
490         msm_gem_lock(obj);
491         ret = get_and_pin_iova_range_locked(obj, aspace, iova, range_start, range_end);
492         msm_gem_unlock(obj);
493
494         return ret;
495 }
496
497 /* get iova and pin it. Should have a matching put */
498 int msm_gem_get_and_pin_iova(struct drm_gem_object *obj,
499                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
500 {
501         return msm_gem_get_and_pin_iova_range(obj, aspace, iova, 0, U64_MAX);
502 }
503
504 /*
505  * Get an iova but don't pin it. Doesn't need a put because iovas are currently
506  * valid for the life of the object
507  */
508 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
509                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
510 {
511         struct msm_gem_vma *vma;
512         int ret = 0;
513
514         msm_gem_lock(obj);
515         vma = get_vma_locked(obj, aspace, 0, U64_MAX);
516         if (IS_ERR(vma)) {
517                 ret = PTR_ERR(vma);
518         } else {
519                 *iova = vma->iova;
520         }
521         msm_gem_unlock(obj);
522
523         return ret;
524 }
525
526 static int clear_iova(struct drm_gem_object *obj,
527                       struct msm_gem_address_space *aspace)
528 {
529         struct msm_gem_vma *vma = lookup_vma(obj, aspace);
530
531         if (!vma)
532                 return 0;
533
534         if (msm_gem_vma_inuse(vma))
535                 return -EBUSY;
536
537         msm_gem_purge_vma(vma->aspace, vma);
538         msm_gem_close_vma(vma->aspace, vma);
539         del_vma(vma);
540
541         return 0;
542 }
543
544 /*
545  * Get the requested iova but don't pin it.  Fails if the requested iova is
546  * not available.  Doesn't need a put because iovas are currently valid for
547  * the life of the object.
548  *
549  * Setting an iova of zero will clear the vma.
550  */
551 int msm_gem_set_iova(struct drm_gem_object *obj,
552                      struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t iova)
553 {
554         int ret = 0;
555
556         msm_gem_lock(obj);
557         if (!iova) {
558                 ret = clear_iova(obj, aspace);
559         } else {
560                 struct msm_gem_vma *vma;
561                 vma = get_vma_locked(obj, aspace, iova, iova + obj->size);
562                 if (IS_ERR(vma)) {
563                         ret = PTR_ERR(vma);
564                 } else if (GEM_WARN_ON(vma->iova != iova)) {
565                         clear_iova(obj, aspace);
566                         ret = -EBUSY;
567                 }
568         }
569         msm_gem_unlock(obj);
570
571         return ret;
572 }
573
574 /*
575  * Unpin a iova by updating the reference counts. The memory isn't actually
576  * purged until something else (shrinker, mm_notifier, destroy, etc) decides
577  * to get rid of it
578  */
579 void msm_gem_unpin_iova(struct drm_gem_object *obj,
580                 struct msm_gem_address_space *aspace)
581 {
582         struct msm_gem_vma *vma;
583
584         msm_gem_lock(obj);
585         vma = lookup_vma(obj, aspace);
586         if (!GEM_WARN_ON(!vma)) {
587                 msm_gem_unpin_vma(vma);
588                 msm_gem_unpin_locked(obj);
589         }
590         msm_gem_unlock(obj);
591 }
592
593 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
594                 struct drm_mode_create_dumb *args)
595 {
596         args->pitch = align_pitch(args->width, args->bpp);
597         args->size  = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
598         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
599                         MSM_BO_SCANOUT | MSM_BO_WC, &args->handle, "dumb");
600 }
601
602 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
603                 uint32_t handle, uint64_t *offset)
604 {
605         struct drm_gem_object *obj;
606         int ret = 0;
607
608         /* GEM does all our handle to object mapping */
609         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
610         if (obj == NULL) {
611                 ret = -ENOENT;
612                 goto fail;
613         }
614
615         *offset = msm_gem_mmap_offset(obj);
616
617         drm_gem_object_put(obj);
618
619 fail:
620         return ret;
621 }
622
623 static void *get_vaddr(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
624 {
625         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
626         int ret = 0;
627
628         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
629
630         if (obj->import_attach)
631                 return ERR_PTR(-ENODEV);
632
633         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv > madv)) {
634                 DRM_DEV_ERROR(obj->dev->dev, "Invalid madv state: %u vs %u\n",
635                         msm_obj->madv, madv);
636                 return ERR_PTR(-EBUSY);
637         }
638
639         /* increment vmap_count *before* vmap() call, so shrinker can
640          * check vmap_count (is_vunmapable()) outside of msm_obj lock.
641          * This guarantees that we won't try to msm_gem_vunmap() this
642          * same object from within the vmap() call (while we already
643          * hold msm_obj lock)
644          */
645         msm_obj->vmap_count++;
646
647         if (!msm_obj->vaddr) {
648                 struct page **pages = get_pages(obj);
649                 if (IS_ERR(pages)) {
650                         ret = PTR_ERR(pages);
651                         goto fail;
652                 }
653                 msm_obj->vaddr = vmap(pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
654                                 VM_MAP, msm_gem_pgprot(msm_obj, PAGE_KERNEL));
655                 if (msm_obj->vaddr == NULL) {
656                         ret = -ENOMEM;
657                         goto fail;
658                 }
659
660                 update_inactive(msm_obj);
661         }
662
663         return msm_obj->vaddr;
664
665 fail:
666         msm_obj->vmap_count--;
667         return ERR_PTR(ret);
668 }
669
670 void *msm_gem_get_vaddr_locked(struct drm_gem_object *obj)
671 {
672         return get_vaddr(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
673 }
674
675 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
676 {
677         void *ret;
678
679         msm_gem_lock(obj);
680         ret = msm_gem_get_vaddr_locked(obj);
681         msm_gem_unlock(obj);
682
683         return ret;
684 }
685
686 /*
687  * Don't use this!  It is for the very special case of dumping
688  * submits from GPU hangs or faults, were the bo may already
689  * be MSM_MADV_DONTNEED, but we know the buffer is still on the
690  * active list.
691  */
692 void *msm_gem_get_vaddr_active(struct drm_gem_object *obj)
693 {
694         return get_vaddr(obj, __MSM_MADV_PURGED);
695 }
696
697 void msm_gem_put_vaddr_locked(struct drm_gem_object *obj)
698 {
699         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
700
701         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
702         GEM_WARN_ON(msm_obj->vmap_count < 1);
703
704         msm_obj->vmap_count--;
705 }
706
707 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
708 {
709         msm_gem_lock(obj);
710         msm_gem_put_vaddr_locked(obj);
711         msm_gem_unlock(obj);
712 }
713
714 /* Update madvise status, returns true if not purged, else
715  * false or -errno.
716  */
717 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
718 {
719         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
720
721         msm_gem_lock(obj);
722
723         if (msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED)
724                 msm_obj->madv = madv;
725
726         madv = msm_obj->madv;
727
728         /* If the obj is inactive, we might need to move it
729          * between inactive lists
730          */
731         if (msm_obj->active_count == 0)
732                 update_inactive(msm_obj);
733
734         msm_gem_unlock(obj);
735
736         return (madv != __MSM_MADV_PURGED);
737 }
738
739 void msm_gem_purge(struct drm_gem_object *obj)
740 {
741         struct drm_device *dev = obj->dev;
742         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
743
744         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
745         GEM_WARN_ON(!is_purgeable(msm_obj));
746
747         /* Get rid of any iommu mapping(s): */
748         put_iova_spaces(obj, true);
749
750         msm_gem_vunmap(obj);
751
752         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
753
754         put_pages(obj);
755
756         put_iova_vmas(obj);
757
758         msm_obj->madv = __MSM_MADV_PURGED;
759         update_inactive(msm_obj);
760
761         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
762
763         /* Our goal here is to return as much of the memory as
764          * is possible back to the system as we are called from OOM.
765          * To do this we must instruct the shmfs to drop all of its
766          * backing pages, *now*.
767          */
768         shmem_truncate_range(file_inode(obj->filp), 0, (loff_t)-1);
769
770         invalidate_mapping_pages(file_inode(obj->filp)->i_mapping,
771                         0, (loff_t)-1);
772 }
773
774 /*
775  * Unpin the backing pages and make them available to be swapped out.
776  */
777 void msm_gem_evict(struct drm_gem_object *obj)
778 {
779         struct drm_device *dev = obj->dev;
780         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
781
782         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
783         GEM_WARN_ON(is_unevictable(msm_obj));
784         GEM_WARN_ON(!msm_obj->evictable);
785         GEM_WARN_ON(msm_obj->active_count);
786
787         /* Get rid of any iommu mapping(s): */
788         put_iova_spaces(obj, false);
789
790         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
791
792         put_pages(obj);
793
794         update_inactive(msm_obj);
795 }
796
797 void msm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj)
798 {
799         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
800
801         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
802
803         if (!msm_obj->vaddr || GEM_WARN_ON(!is_vunmapable(msm_obj)))
804                 return;
805
806         vunmap(msm_obj->vaddr);
807         msm_obj->vaddr = NULL;
808 }
809
810 void msm_gem_active_get(struct drm_gem_object *obj, struct msm_gpu *gpu)
811 {
812         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
813         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
814
815         might_sleep();
816         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
817         GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED);
818         GEM_WARN_ON(msm_obj->dontneed);
819
820         if (msm_obj->active_count++ == 0) {
821                 mutex_lock(&priv->mm_lock);
822                 if (msm_obj->evictable)
823                         mark_unevictable(msm_obj);
824                 list_move_tail(&msm_obj->mm_list, &gpu->active_list);
825                 mutex_unlock(&priv->mm_lock);
826         }
827 }
828
829 void msm_gem_active_put(struct drm_gem_object *obj)
830 {
831         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
832
833         might_sleep();
834         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
835
836         if (--msm_obj->active_count == 0) {
837                 update_inactive(msm_obj);
838         }
839 }
840
841 static void update_inactive(struct msm_gem_object *msm_obj)
842 {
843         struct msm_drm_private *priv = msm_obj->base.dev->dev_private;
844
845         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(&msm_obj->base));
846
847         if (msm_obj->active_count != 0)
848                 return;
849
850         mutex_lock(&priv->mm_lock);
851
852         if (msm_obj->dontneed)
853                 mark_unpurgeable(msm_obj);
854         if (msm_obj->evictable)
855                 mark_unevictable(msm_obj);
856
857         list_del(&msm_obj->mm_list);
858         if ((msm_obj->madv == MSM_MADV_WILLNEED) && msm_obj->sgt) {
859                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_willneed);
860                 mark_evictable(msm_obj);
861         } else if (msm_obj->madv == MSM_MADV_DONTNEED) {
862                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_dontneed);
863                 mark_purgeable(msm_obj);
864         } else {
865                 GEM_WARN_ON((msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED) && msm_obj->sgt);
866                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_unpinned);
867         }
868
869         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
870 }
871
872 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout)
873 {
874         bool write = !!(op & MSM_PREP_WRITE);
875         unsigned long remain =
876                 op & MSM_PREP_NOSYNC ? 0 : timeout_to_jiffies(timeout);
877         long ret;
878
879         ret = dma_resv_wait_timeout(obj->resv, write, true,  remain);
880         if (ret == 0)
881                 return remain == 0 ? -EBUSY : -ETIMEDOUT;
882         else if (ret < 0)
883                 return ret;
884
885         /* TODO cache maintenance */
886
887         return 0;
888 }
889
890 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj)
891 {
892         /* TODO cache maintenance */
893         return 0;
894 }
895
896 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
897 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m,
898                 struct msm_gem_stats *stats)
899 {
900         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
901         struct dma_resv *robj = obj->resv;
902         struct msm_gem_vma *vma;
903         uint64_t off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
904         const char *madv;
905
906         msm_gem_lock(obj);
907
908         stats->all.count++;
909         stats->all.size += obj->size;
910
911         if (is_active(msm_obj)) {
912                 stats->active.count++;
913                 stats->active.size += obj->size;
914         }
915
916         if (msm_obj->pages) {
917                 stats->resident.count++;
918                 stats->resident.size += obj->size;
919         }
920
921         switch (msm_obj->madv) {
922         case __MSM_MADV_PURGED:
923                 stats->purged.count++;
924                 stats->purged.size += obj->size;
925                 madv = " purged";
926                 break;
927         case MSM_MADV_DONTNEED:
928                 stats->purgeable.count++;
929                 stats->purgeable.size += obj->size;
930                 madv = " purgeable";
931                 break;
932         case MSM_MADV_WILLNEED:
933         default:
934                 madv = "";
935                 break;
936         }
937
938         seq_printf(m, "%08x: %c %2d (%2d) %08llx %p",
939                         msm_obj->flags, is_active(msm_obj) ? 'A' : 'I',
940                         obj->name, kref_read(&obj->refcount),
941                         off, msm_obj->vaddr);
942
943         seq_printf(m, " %08zu %9s %-32s\n", obj->size, madv, msm_obj->name);
944
945         if (!list_empty(&msm_obj->vmas)) {
946
947                 seq_puts(m, "      vmas:");
948
949                 list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
950                         const char *name, *comm;
951                         if (vma->aspace) {
952                                 struct msm_gem_address_space *aspace = vma->aspace;
953                                 struct task_struct *task =
954                                         get_pid_task(aspace->pid, PIDTYPE_PID);
955                                 if (task) {
956                                         comm = kstrdup(task->comm, GFP_KERNEL);
957                                 } else {
958                                         comm = NULL;
959                                 }
960                                 name = aspace->name;
961                         } else {
962                                 name = comm = NULL;
963                         }
964                         seq_printf(m, " [%s%s%s: aspace=%p, %08llx,%s,inuse=%d]",
965                                 name, comm ? ":" : "", comm ? comm : "",
966                                 vma->aspace, vma->iova,
967                                 vma->mapped ? "mapped" : "unmapped",
968                                 msm_gem_vma_inuse(vma));
969                         kfree(comm);
970                 }
971
972                 seq_puts(m, "\n");
973         }
974
975         dma_resv_describe(robj, m);
976         msm_gem_unlock(obj);
977 }
978
979 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
980 {
981         struct msm_gem_stats stats = {};
982         struct msm_gem_object *msm_obj;
983
984         seq_puts(m, "   flags       id ref  offset   kaddr            size     madv      name\n");
985         list_for_each_entry(msm_obj, list, node) {
986                 struct drm_gem_object *obj = &msm_obj->base;
987                 seq_puts(m, "   ");
988                 msm_gem_describe(obj, m, &stats);
989         }
990
991         seq_printf(m, "Total:     %4d objects, %9zu bytes\n",
992                         stats.all.count, stats.all.size);
993         seq_printf(m, "Active:    %4d objects, %9zu bytes\n",
994                         stats.active.count, stats.active.size);
995         seq_printf(m, "Resident:  %4d objects, %9zu bytes\n",
996                         stats.resident.count, stats.resident.size);
997         seq_printf(m, "Purgeable: %4d objects, %9zu bytes\n",
998                         stats.purgeable.count, stats.purgeable.size);
999         seq_printf(m, "Purged:    %4d objects, %9zu bytes\n",
1000                         stats.purged.count, stats.purged.size);
1001 }
1002 #endif
1003
1004 /* don't call directly!  Use drm_gem_object_put() */
1005 void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
1006 {
1007         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
1008         struct drm_device *dev = obj->dev;
1009         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1010
1011         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1012         list_del(&msm_obj->node);
1013         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1014
1015         mutex_lock(&priv->mm_lock);
1016         if (msm_obj->dontneed)
1017                 mark_unpurgeable(msm_obj);
1018         list_del(&msm_obj->mm_list);
1019         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
1020
1021         msm_gem_lock(obj);
1022
1023         /* object should not be on active list: */
1024         GEM_WARN_ON(is_active(msm_obj));
1025
1026         put_iova_spaces(obj, true);
1027
1028         if (obj->import_attach) {
1029                 GEM_WARN_ON(msm_obj->vaddr);
1030
1031                 /* Don't drop the pages for imported dmabuf, as they are not
1032                  * ours, just free the array we allocated:
1033                  */
1034                 kvfree(msm_obj->pages);
1035
1036                 put_iova_vmas(obj);
1037
1038                 /* dma_buf_detach() grabs resv lock, so we need to unlock
1039                  * prior to drm_prime_gem_destroy
1040                  */
1041                 msm_gem_unlock(obj);
1042
1043                 drm_prime_gem_destroy(obj, msm_obj->sgt);
1044         } else {
1045                 msm_gem_vunmap(obj);
1046                 put_pages(obj);
1047                 put_iova_vmas(obj);
1048                 msm_gem_unlock(obj);
1049         }
1050
1051         drm_gem_object_release(obj);
1052
1053         kfree(msm_obj);
1054 }
1055
1056 static int msm_gem_object_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma)
1057 {
1058         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
1059
1060         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_MIXEDMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
1061         vma->vm_page_prot = msm_gem_pgprot(msm_obj, vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
1062
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
1067 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
1068                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle,
1069                 char *name)
1070 {
1071         struct drm_gem_object *obj;
1072         int ret;
1073
1074         obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
1075
1076         if (IS_ERR(obj))
1077                 return PTR_ERR(obj);
1078
1079         if (name)
1080                 msm_gem_object_set_name(obj, "%s", name);
1081
1082         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
1083
1084         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
1085         drm_gem_object_put(obj);
1086
1087         return ret;
1088 }
1089
1090 static const struct vm_operations_struct vm_ops = {
1091         .fault = msm_gem_fault,
1092         .open = drm_gem_vm_open,
1093         .close = drm_gem_vm_close,
1094 };
1095
1096 static const struct drm_gem_object_funcs msm_gem_object_funcs = {
1097         .free = msm_gem_free_object,
1098         .pin = msm_gem_prime_pin,
1099         .unpin = msm_gem_prime_unpin,
1100         .get_sg_table = msm_gem_prime_get_sg_table,
1101         .vmap = msm_gem_prime_vmap,
1102         .vunmap = msm_gem_prime_vunmap,
1103         .mmap = msm_gem_object_mmap,
1104         .vm_ops = &vm_ops,
1105 };
1106
1107 static int msm_gem_new_impl(struct drm_device *dev,
1108                 uint32_t size, uint32_t flags,
1109                 struct drm_gem_object **obj)
1110 {
1111         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1112         struct msm_gem_object *msm_obj;
1113
1114         switch (flags & MSM_BO_CACHE_MASK) {
1115         case MSM_BO_UNCACHED:
1116         case MSM_BO_CACHED:
1117         case MSM_BO_WC:
1118                 break;
1119         case MSM_BO_CACHED_COHERENT:
1120                 if (priv->has_cached_coherent)
1121                         break;
1122                 fallthrough;
1123         default:
1124                 DRM_DEV_DEBUG(dev->dev, "invalid cache flag: %x\n",
1125                                 (flags & MSM_BO_CACHE_MASK));
1126                 return -EINVAL;
1127         }
1128
1129         msm_obj = kzalloc(sizeof(*msm_obj), GFP_KERNEL);
1130         if (!msm_obj)
1131                 return -ENOMEM;
1132
1133         msm_obj->flags = flags;
1134         msm_obj->madv = MSM_MADV_WILLNEED;
1135
1136         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->node);
1137         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->vmas);
1138
1139         *obj = &msm_obj->base;
1140         (*obj)->funcs = &msm_gem_object_funcs;
1141
1142         return 0;
1143 }
1144
1145 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev, uint32_t size, uint32_t flags)
1146 {
1147         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1148         struct msm_gem_object *msm_obj;
1149         struct drm_gem_object *obj = NULL;
1150         bool use_vram = false;
1151         int ret;
1152
1153         size = PAGE_ALIGN(size);
1154
1155         if (!msm_use_mmu(dev))
1156                 use_vram = true;
1157         else if ((flags & (MSM_BO_STOLEN | MSM_BO_SCANOUT)) && priv->vram.size)
1158                 use_vram = true;
1159
1160         if (GEM_WARN_ON(use_vram && !priv->vram.size))
1161                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1162
1163         /* Disallow zero sized objects as they make the underlying
1164          * infrastructure grumpy
1165          */
1166         if (size == 0)
1167                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1168
1169         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, flags, &obj);
1170         if (ret)
1171                 return ERR_PTR(ret);
1172
1173         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1174
1175         if (use_vram) {
1176                 struct msm_gem_vma *vma;
1177                 struct page **pages;
1178
1179                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1180
1181                 msm_gem_lock(obj);
1182
1183                 vma = add_vma(obj, NULL);
1184                 msm_gem_unlock(obj);
1185                 if (IS_ERR(vma)) {
1186                         ret = PTR_ERR(vma);
1187                         goto fail;
1188                 }
1189
1190                 to_msm_bo(obj)->vram_node = &vma->node;
1191
1192                 /* Call chain get_pages() -> update_inactive() tries to
1193                  * access msm_obj->mm_list, but it is not initialized yet.
1194                  * To avoid NULL pointer dereference error, initialize
1195                  * mm_list to be empty.
1196                  */
1197                 INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->mm_list);
1198
1199                 msm_gem_lock(obj);
1200                 pages = get_pages(obj);
1201                 msm_gem_unlock(obj);
1202                 if (IS_ERR(pages)) {
1203                         ret = PTR_ERR(pages);
1204                         goto fail;
1205                 }
1206
1207                 vma->iova = physaddr(obj);
1208         } else {
1209                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
1210                 if (ret)
1211                         goto fail;
1212                 /*
1213                  * Our buffers are kept pinned, so allocating them from the
1214                  * MOVABLE zone is a really bad idea, and conflicts with CMA.
1215                  * See comments above new_inode() why this is required _and_
1216                  * expected if you're going to pin these pages.
1217                  */
1218                 mapping_set_gfp_mask(obj->filp->f_mapping, GFP_HIGHUSER);
1219         }
1220
1221         mutex_lock(&priv->mm_lock);
1222         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_unpinned);
1223         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
1224
1225         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1226         list_add_tail(&msm_obj->node, &priv->objects);
1227         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1228
1229         return obj;
1230
1231 fail:
1232         drm_gem_object_put(obj);
1233         return ERR_PTR(ret);
1234 }
1235
1236 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
1237                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt)
1238 {
1239         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1240         struct msm_gem_object *msm_obj;
1241         struct drm_gem_object *obj;
1242         uint32_t size;
1243         int ret, npages;
1244
1245         /* if we don't have IOMMU, don't bother pretending we can import: */
1246         if (!msm_use_mmu(dev)) {
1247                 DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "cannot import without IOMMU\n");
1248                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1249         }
1250
1251         size = PAGE_ALIGN(dmabuf->size);
1252
1253         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, MSM_BO_WC, &obj);
1254         if (ret)
1255                 return ERR_PTR(ret);
1256
1257         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1258
1259         npages = size / PAGE_SIZE;
1260
1261         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1262         msm_gem_lock(obj);
1263         msm_obj->sgt = sgt;
1264         msm_obj->pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1265         if (!msm_obj->pages) {
1266                 msm_gem_unlock(obj);
1267                 ret = -ENOMEM;
1268                 goto fail;
1269         }
1270
1271         ret = drm_prime_sg_to_page_array(sgt, msm_obj->pages, npages);
1272         if (ret) {
1273                 msm_gem_unlock(obj);
1274                 goto fail;
1275         }
1276
1277         msm_gem_unlock(obj);
1278
1279         mutex_lock(&priv->mm_lock);
1280         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_unpinned);
1281         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
1282
1283         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1284         list_add_tail(&msm_obj->node, &priv->objects);
1285         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1286
1287         return obj;
1288
1289 fail:
1290         drm_gem_object_put(obj);
1291         return ERR_PTR(ret);
1292 }
1293
1294 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1295                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1296                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1297 {
1298         void *vaddr;
1299         struct drm_gem_object *obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
1300         int ret;
1301
1302         if (IS_ERR(obj))
1303                 return ERR_CAST(obj);
1304
1305         if (iova) {
1306                 ret = msm_gem_get_and_pin_iova(obj, aspace, iova);
1307                 if (ret)
1308                         goto err;
1309         }
1310
1311         vaddr = msm_gem_get_vaddr(obj);
1312         if (IS_ERR(vaddr)) {
1313                 msm_gem_unpin_iova(obj, aspace);
1314                 ret = PTR_ERR(vaddr);
1315                 goto err;
1316         }
1317
1318         if (bo)
1319                 *bo = obj;
1320
1321         return vaddr;
1322 err:
1323         drm_gem_object_put(obj);
1324
1325         return ERR_PTR(ret);
1326
1327 }
1328
1329 void msm_gem_kernel_put(struct drm_gem_object *bo,
1330                 struct msm_gem_address_space *aspace)
1331 {
1332         if (IS_ERR_OR_NULL(bo))
1333                 return;
1334
1335         msm_gem_put_vaddr(bo);
1336         msm_gem_unpin_iova(bo, aspace);
1337         drm_gem_object_put(bo);
1338 }
1339
1340 void msm_gem_object_set_name(struct drm_gem_object *bo, const char *fmt, ...)
1341 {
1342         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(bo);
1343         va_list ap;
1344
1345         if (!fmt)
1346                 return;
1347
1348         va_start(ap, fmt);
1349         vsnprintf(msm_obj->name, sizeof(msm_obj->name), fmt, ap);
1350         va_end(ap);
1351 }
This page took 0.10647 seconds and 4 git commands to generate.