drivers/gpu/drm/drm_debugfs_crc.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2008 Intel Corporation
   3  * Copyright © 2016 Collabora Ltd
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   6  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   7  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   8  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   9  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  10  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  13  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  14  * Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  21  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  22  * IN THE SOFTWARE.
  23  *
  24  * Based on code from the i915 driver.
  25  * Original author: Damien Lespiau <[email protected]>
  26  *
  27  */
  28
  29 #include <linux/circ_buf.h>
  30 #include <linux/ctype.h>
  31 #include <linux/debugfs.h>
  32 #include <linux/poll.h>
  33 #include <linux/uaccess.h>
  34
  35 #include <drm/drm_crtc.h>
  36 #include <drm/drm_debugfs_crc.h>
  37 #include <drm/drm_drv.h>
  38 #include <drm/drm_print.h>
  39
  40 #include "drm_internal.h"
  41
  42 /**
  43  * DOC: CRC ABI
  44  *
  45  * DRM device drivers can provide to userspace CRC information of each frame as
  46  * it reached a given hardware component (a CRC sampling "source").
  47  *
  48  * Userspace can control generation of CRCs in a given CRTC by writing to the
  49  * file dri/0/crtc-N/crc/control in debugfs, with N being the index of the CRTC.
  50  * Accepted values are source names (which are driver-specific) and the "auto"
  51  * keyword, which will let the driver select a default source of frame CRCs
  52  * for this CRTC.
  53  *
  54  * Once frame CRC generation is enabled, userspace can capture them by reading
  55  * the dri/0/crtc-N/crc/data file. Each line in that file contains the frame
  56  * number in the first field and then a number of unsigned integer fields
  57  * containing the CRC data. Fields are separated by a single space and the number
  58  * of CRC fields is source-specific.
  59  *
  60  * Note that though in some cases the CRC is computed in a specified way and on
  61  * the frame contents as supplied by userspace (eDP 1.3), in general the CRC
  62  * computation is performed in an unspecified way and on frame contents that have
  63  * been already processed in also an unspecified way and thus userspace cannot
  64  * rely on being able to generate matching CRC values for the frame contents that
  65  * it submits. In this general case, the maximum userspace can do is to compare
  66  * the reported CRCs of frames that should have the same contents.
  67  *
  68  * On the driver side the implementation effort is minimal, drivers only need to
  69  * implement &drm_crtc_funcs.set_crc_source. The debugfs files are automatically
  70  * set up if that vfunc is set. CRC samples need to be captured in the driver by
  71  * calling drm_crtc_add_crc_entry().
  72  */
  73
  74 static int crc_control_show(struct seq_file *m, void *data)
  75 {
  76         struct drm_crtc *crtc = m->private;
  77
  78         if (crtc->funcs->get_crc_sources) {
  79                 size_t count;
  80                 const char *const *sources = crtc->funcs->get_crc_sources(crtc,
  81                                                                         &count);
  82                 size_t values_cnt;
  83                 int i;
  84
  85                 if (count == 0 || !sources)
  86                         goto out;
  87
  88                 for (i = 0; i < count; i++)
  89                         if (!crtc->funcs->verify_crc_source(crtc, sources[i],
  90                                                             &values_cnt)) {
  91                                 if (strcmp(sources[i], crtc->crc.source))
  92                                         seq_printf(m, "%s\n", sources[i]);
  93                                 else
  94                                         seq_printf(m, "%s*\n", sources[i]);
  95                         }
  96         }
  97         return 0;
  98
  99 out:
 100         seq_printf(m, "%s*\n", crtc->crc.source);
 101         return 0;
 102 }
 103
 104 static int crc_control_open(struct inode *inode, struct file *file)
 105 {
 106         struct drm_crtc *crtc = inode->i_private;
 107
 108         return single_open(file, crc_control_show, crtc);
 109 }
 110
 111 static ssize_t crc_control_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
 112                                  size_t len, loff_t *offp)
 113 {
 114         struct seq_file *m = file->private_data;
 115         struct drm_crtc *crtc = m->private;
 116         struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 117         char *source;
 118         size_t values_cnt;
 119         int ret;
 120
 121         if (len == 0)
 122                 return 0;
 123
 124         if (len > PAGE_SIZE - 1) {
 125                 DRM_DEBUG_KMS("Expected < %lu bytes into crtc crc control\n",
 126                               PAGE_SIZE);
 127                 return -E2BIG;
 128         }
 129
 130         source = memdup_user_nul(ubuf, len);
 131         if (IS_ERR(source))
 132                 return PTR_ERR(source);
 133
 134         if (source[len] == '\n')
 135                 source[len] = '\0';
 136
 137         ret = crtc->funcs->verify_crc_source(crtc, source, &values_cnt);
 138         if (ret)
 139                 return ret;
 140
 141         spin_lock_irq(&crc->lock);
 142
 143         if (crc->opened) {
 144                 spin_unlock_irq(&crc->lock);
 145                 kfree(source);
 146                 return -EBUSY;
 147         }
 148
 149         kfree(crc->source);
 150         crc->source = source;
 151
 152         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 153
 154         *offp += len;
 155         return len;
 156 }
 157
 158 static const struct file_operations drm_crtc_crc_control_fops = {
 159         .owner = THIS_MODULE,
 160         .open = crc_control_open,
 161         .read = seq_read,
 162         .llseek = seq_lseek,
 163         .release = single_release,
 164         .write = crc_control_write
 165 };
 166
 167 static int crtc_crc_data_count(struct drm_crtc_crc *crc)
 168 {
 169         assert_spin_locked(&crc->lock);
 170         return CIRC_CNT(crc->head, crc->tail, DRM_CRC_ENTRIES_NR);
 171 }
 172
 173 static void crtc_crc_cleanup(struct drm_crtc_crc *crc)
 174 {
 175         kfree(crc->entries);
 176         crc->overflow = false;
 177         crc->entries = NULL;
 178         crc->head = 0;
 179         crc->tail = 0;
 180         crc->values_cnt = 0;
 181         crc->opened = false;
 182 }
 183
 184 static int crtc_crc_open(struct inode *inode, struct file *filep)
 185 {
 186         struct drm_crtc *crtc = inode->i_private;
 187         struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 188         struct drm_crtc_crc_entry *entries = NULL;
 189         size_t values_cnt;
 190         int ret = 0;
 191
 192         if (drm_drv_uses_atomic_modeset(crtc->dev)) {
 193                 ret = drm_modeset_lock_single_interruptible(&crtc->mutex);
 194                 if (ret)
 195                         return ret;
 196
 197                 if (!crtc->state->active)
 198                         ret = -EIO;
 199                 drm_modeset_unlock(&crtc->mutex);
 200
 201                 if (ret)
 202                         return ret;
 203         }
 204
 205         ret = crtc->funcs->verify_crc_source(crtc, crc->source, &values_cnt);
 206         if (ret)
 207                 return ret;
 208
 209         if (WARN_ON(values_cnt > DRM_MAX_CRC_NR))
 210                 return -EINVAL;
 211
 212         if (WARN_ON(values_cnt == 0))
 213                 return -EINVAL;
 214
 215         entries = kcalloc(DRM_CRC_ENTRIES_NR, sizeof(*entries), GFP_KERNEL);
 216         if (!entries)
 217                 return -ENOMEM;
 218
 219         spin_lock_irq(&crc->lock);
 220         if (!crc->opened) {
 221                 crc->opened = true;
 222                 crc->entries = entries;
 223                 crc->values_cnt = values_cnt;
 224         } else {
 225                 ret = -EBUSY;
 226         }
 227         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 228
 229         if (ret) {
 230                 kfree(entries);
 231                 return ret;
 232         }
 233
 234         ret = crtc->funcs->set_crc_source(crtc, crc->source);
 235         if (ret)
 236                 goto err;
 237
 238         return 0;
 239
 240 err:
 241         spin_lock_irq(&crc->lock);
 242         crtc_crc_cleanup(crc);
 243         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 244         return ret;
 245 }
 246
 247 static int crtc_crc_release(struct inode *inode, struct file *filep)
 248 {
 249         struct drm_crtc *crtc = filep->f_inode->i_private;
 250         struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 251
 252         crtc->funcs->set_crc_source(crtc, NULL);
 253
 254         spin_lock_irq(&crc->lock);
 255         crtc_crc_cleanup(crc);
 256         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 257
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 /*
 262  * 1 frame field of 10 chars plus a number of CRC fields of 10 chars each, space
 263  * separated, with a newline at the end and null-terminated.
 264  */
 265 #define LINE_LEN(values_cnt)    (10 + 11 * values_cnt + 1 + 1)
 266 #define MAX_LINE_LEN            (LINE_LEN(DRM_MAX_CRC_NR))
 267
 268 static ssize_t crtc_crc_read(struct file *filep, char __user *user_buf,
 269                              size_t count, loff_t *pos)
 270 {
 271         struct drm_crtc *crtc = filep->f_inode->i_private;
 272         struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 273         struct drm_crtc_crc_entry *entry;
 274         char buf[MAX_LINE_LEN];
 275         int ret, i;
 276
 277         spin_lock_irq(&crc->lock);
 278
 279         if (!crc->source) {
 280                 spin_unlock_irq(&crc->lock);
 281                 return 0;
 282         }
 283
 284         /* Nothing to read? */
 285         while (crtc_crc_data_count(crc) == 0) {
 286                 if (filep->f_flags & O_NONBLOCK) {
 287                         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 288                         return -EAGAIN;
 289                 }
 290
 291                 ret = wait_event_interruptible_lock_irq(crc->wq,
 292                                                         crtc_crc_data_count(crc),
 293                                                         crc->lock);
 294                 if (ret) {
 295                         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 296                         return ret;
 297                 }
 298         }
 299
 300         /* We know we have an entry to be read */
 301         entry = &crc->entries[crc->tail];
 302
 303         if (count < LINE_LEN(crc->values_cnt)) {
 304                 spin_unlock_irq(&crc->lock);
 305                 return -EINVAL;
 306         }
 307
 308         BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(DRM_CRC_ENTRIES_NR);
 309         crc->tail = (crc->tail + 1) & (DRM_CRC_ENTRIES_NR - 1);
 310
 311         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 312
 313         if (entry->has_frame_counter)
 314                 sprintf(buf, "0x%08x", entry->frame);
 315         else
 316                 sprintf(buf, "XXXXXXXXXX");
 317
 318         for (i = 0; i < crc->values_cnt; i++)
 319                 sprintf(buf + 10 + i * 11, " 0x%08x", entry->crcs[i]);
 320         sprintf(buf + 10 + crc->values_cnt * 11, "\n");
 321
 322         if (copy_to_user(user_buf, buf, LINE_LEN(crc->values_cnt)))
 323                 return -EFAULT;
 324
 325         return LINE_LEN(crc->values_cnt);
 326 }
 327
 328 static unsigned int crtc_crc_poll(struct file *file, poll_table *wait)
 329 {
 330         struct drm_crtc *crtc = file->f_inode->i_private;
 331         struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 332         unsigned ret;
 333
 334         poll_wait(file, &crc->wq, wait);
 335
 336         spin_lock_irq(&crc->lock);
 337         if (crc->source && crtc_crc_data_count(crc))
 338                 ret = POLLIN | POLLRDNORM;
 339         else
 340                 ret = 0;
 341         spin_unlock_irq(&crc->lock);
 342
 343         return ret;
 344 }
 345
 346 static const struct file_operations drm_crtc_crc_data_fops = {
 347         .owner = THIS_MODULE,
 348         .open = crtc_crc_open,
 349         .read = crtc_crc_read,
 350         .poll = crtc_crc_poll,
 351         .release = crtc_crc_release,
 352 };
 353
 354 void drm_debugfs_crtc_crc_add(struct drm_crtc *crtc)
 355 {
 356         struct dentry *crc_ent;
 357
 358         if (!crtc->funcs->set_crc_source || !crtc->funcs->verify_crc_source)
 359                 return;
 360
 361         crc_ent = debugfs_create_dir("crc", crtc->debugfs_entry);
 362
 363         debugfs_create_file("control", S_IRUGO, crc_ent, crtc,
 364                             &drm_crtc_crc_control_fops);
 365         debugfs_create_file("data", S_IRUGO, crc_ent, crtc,
 366                             &drm_crtc_crc_data_fops);
 367 }
 368
 369 /**
 370  * drm_crtc_add_crc_entry - Add entry with CRC information for a frame
 371  * @crtc: CRTC to which the frame belongs
 372  * @has_frame: whether this entry has a frame number to go with
 373  * @frame: number of the frame these CRCs are about
 374  * @crcs: array of CRC values, with length matching #drm_crtc_crc.values_cnt
 375  *
 376  * For each frame, the driver polls the source of CRCs for new data and calls
 377  * this function to add them to the buffer from where userspace reads.
 378  */
 379 int drm_crtc_add_crc_entry(struct drm_crtc *crtc, bool has_frame,
 380                            uint32_t frame, uint32_t *crcs)
 381 {
 382         struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 383         struct drm_crtc_crc_entry *entry;
 384         int head, tail;
 385         unsigned long flags;
 386
 387         spin_lock_irqsave(&crc->lock, flags);
 388
 389         /* Caller may not have noticed yet that userspace has stopped reading */
 390         if (!crc->entries) {
 391                 spin_unlock_irqrestore(&crc->lock, flags);
 392                 return -EINVAL;
 393         }
 394
 395         head = crc->head;
 396         tail = crc->tail;
 397
 398         if (CIRC_SPACE(head, tail, DRM_CRC_ENTRIES_NR) < 1) {
 399                 bool was_overflow = crc->overflow;
 400
 401                 crc->overflow = true;
 402                 spin_unlock_irqrestore(&crc->lock, flags);
 403
 404                 if (!was_overflow)
 405                         DRM_ERROR("Overflow of CRC buffer, userspace reads too slow.\n");
 406
 407                 return -ENOBUFS;
 408         }
 409
 410         entry = &crc->entries[head];
 411         entry->frame = frame;
 412         entry->has_frame_counter = has_frame;
 413         memcpy(&entry->crcs, crcs, sizeof(*crcs) * crc->values_cnt);
 414
 415         head = (head + 1) & (DRM_CRC_ENTRIES_NR - 1);
 416         crc->head = head;
 417
 418         spin_unlock_irqrestore(&crc->lock, flags);
 419
 420         wake_up_interruptible(&crc->wq);
 421
 422         return 0;
 423 }
 424 EXPORT_SYMBOL_GPL(drm_crtc_add_crc_entry);