drivers/gpu/drm/omapdrm/omap_gem.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2011 Texas Instruments Incorporated - https://www.ti.com/
   4  * Author: Rob Clark <[email protected]>
   5  */
   6
   7 #include <linux/dma-mapping.h>
   8 #include <linux/seq_file.h>
   9 #include <linux/shmem_fs.h>
  10 #include <linux/spinlock.h>
  11 #include <linux/pfn_t.h>
  12
  13 #include <drm/drm_prime.h>
  14 #include <drm/drm_vma_manager.h>
  15
  16 #include "omap_drv.h"
  17 #include "omap_dmm_tiler.h"
  18
  19 /*
  20  * GEM buffer object implementation.
  21  */
  22
  23 /* note: we use upper 8 bits of flags for driver-internal flags: */
  24 #define OMAP_BO_MEM_DMA_API     0x01000000      /* memory allocated with the dma_alloc_* API */
  25 #define OMAP_BO_MEM_SHMEM       0x02000000      /* memory allocated through shmem backing */
  26 #define OMAP_BO_MEM_DMABUF      0x08000000      /* memory imported from a dmabuf */
  27
  28 struct omap_gem_object {
  29         struct drm_gem_object base;
  30
  31         struct list_head mm_list;
  32
  33         u32 flags;
  34
  35         /** width/height for tiled formats (rounded up to slot boundaries) */
  36         u16 width, height;
  37
  38         /** roll applied when mapping to DMM */
  39         u32 roll;
  40
  41         /** protects pin_cnt, block, pages, dma_addrs and vaddr */
  42         struct mutex lock;
  43
  44         /**
  45          * dma_addr contains the buffer DMA address. It is valid for
  46          *
  47          * - buffers allocated through the DMA mapping API (with the
  48          *   OMAP_BO_MEM_DMA_API flag set)
  49          *
  50          * - buffers imported from dmabuf (with the OMAP_BO_MEM_DMABUF flag set)
  51          *   if they are physically contiguous (when sgt->orig_nents == 1)
  52          *
  53          * - buffers mapped through the TILER when pin_cnt is not zero, in which
  54          *   case the DMA address points to the TILER aperture
  55          *
  56          * Physically contiguous buffers have their DMA address equal to the
  57          * physical address as we don't remap those buffers through the TILER.
  58          *
  59          * Buffers mapped to the TILER have their DMA address pointing to the
  60          * TILER aperture. As TILER mappings are refcounted (through pin_cnt)
  61          * the DMA address must be accessed through omap_gem_pin() to ensure
  62          * that the mapping won't disappear unexpectedly. References must be
  63          * released with omap_gem_unpin().
  64          */
  65         dma_addr_t dma_addr;
  66
  67         /**
  68          * # of users
  69          */
  70         refcount_t pin_cnt;
  71
  72         /**
  73          * If the buffer has been imported from a dmabuf the OMAP_DB_DMABUF flag
  74          * is set and the sgt field is valid.
  75          */
  76         struct sg_table *sgt;
  77
  78         /**
  79          * tiler block used when buffer is remapped in DMM/TILER.
  80          */
  81         struct tiler_block *block;
  82
  83         /**
  84          * Array of backing pages, if allocated.  Note that pages are never
  85          * allocated for buffers originally allocated from contiguous memory
  86          */
  87         struct page **pages;
  88
  89         /** addresses corresponding to pages in above array */
  90         dma_addr_t *dma_addrs;
  91
  92         /**
  93          * Virtual address, if mapped.
  94          */
  95         void *vaddr;
  96 };
  97
  98 #define to_omap_bo(x) container_of(x, struct omap_gem_object, base)
  99
 100 /* To deal with userspace mmap'ings of 2d tiled buffers, which (a) are
 101  * not necessarily pinned in TILER all the time, and (b) when they are
 102  * they are not necessarily page aligned, we reserve one or more small
 103  * regions in each of the 2d containers to use as a user-GART where we
 104  * can create a second page-aligned mapping of parts of the buffer
 105  * being accessed from userspace.
 106  *
 107  * Note that we could optimize slightly when we know that multiple
 108  * tiler containers are backed by the same PAT.. but I'll leave that
 109  * for later..
 110  */
 111 #define NUM_USERGART_ENTRIES 2
 112 struct omap_drm_usergart_entry {
 113         struct tiler_block *block;      /* the reserved tiler block */
 114         dma_addr_t dma_addr;
 115         struct drm_gem_object *obj;     /* the current pinned obj */
 116         pgoff_t obj_pgoff;              /* page offset of obj currently
 117                                            mapped in */
 118 };
 119
 120 struct omap_drm_usergart {
 121         struct omap_drm_usergart_entry entry[NUM_USERGART_ENTRIES];
 122         int height;                             /* height in rows */
 123         int height_shift;               /* ilog2(height in rows) */
 124         int slot_shift;                 /* ilog2(width per slot) */
 125         int stride_pfn;                 /* stride in pages */
 126         int last;                               /* index of last used entry */
 127 };
 128
 129 /* -----------------------------------------------------------------------------
 130  * Helpers
 131  */
 132
 133 /** get mmap offset */
 134 u64 omap_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 135 {
 136         struct drm_device *dev = obj->dev;
 137         int ret;
 138         size_t size;
 139
 140         /* Make it mmapable */
 141         size = omap_gem_mmap_size(obj);
 142         ret = drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, size);
 143         if (ret) {
 144                 dev_err(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
 145                 return 0;
 146         }
 147
 148         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
 149 }
 150
 151 static bool omap_gem_is_contiguous(struct omap_gem_object *omap_obj)
 152 {
 153         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API)
 154                 return true;
 155
 156         if ((omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF) && omap_obj->sgt->nents == 1)
 157                 return true;
 158
 159         return false;
 160 }
 161
 162 /* -----------------------------------------------------------------------------
 163  * Eviction
 164  */
 165
 166 static void omap_gem_evict_entry(struct drm_gem_object *obj,
 167                 enum tiler_fmt fmt, struct omap_drm_usergart_entry *entry)
 168 {
 169         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 170         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 171         int n = priv->usergart[fmt].height;
 172         size_t size = PAGE_SIZE * n;
 173         loff_t off = omap_gem_mmap_offset(obj) +
 174                         (entry->obj_pgoff << PAGE_SHIFT);
 175         const int m = DIV_ROUND_UP(omap_obj->width << fmt, PAGE_SIZE);
 176
 177         if (m > 1) {
 178                 int i;
 179                 /* if stride > than PAGE_SIZE then sparse mapping: */
 180                 for (i = n; i > 0; i--) {
 181                         unmap_mapping_range(obj->dev->anon_inode->i_mapping,
 182                                             off, PAGE_SIZE, 1);
 183                         off += PAGE_SIZE * m;
 184                 }
 185         } else {
 186                 unmap_mapping_range(obj->dev->anon_inode->i_mapping,
 187                                     off, size, 1);
 188         }
 189
 190         entry->obj = NULL;
 191 }
 192
 193 /* Evict a buffer from usergart, if it is mapped there */
 194 static void omap_gem_evict(struct drm_gem_object *obj)
 195 {
 196         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 197         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 198
 199         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 200                 enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 201                 int i;
 202
 203                 for (i = 0; i < NUM_USERGART_ENTRIES; i++) {
 204                         struct omap_drm_usergart_entry *entry =
 205                                 &priv->usergart[fmt].entry[i];
 206
 207                         if (entry->obj == obj)
 208                                 omap_gem_evict_entry(obj, fmt, entry);
 209                 }
 210         }
 211 }
 212
 213 /* -----------------------------------------------------------------------------
 214  * Page Management
 215  */
 216
 217 /*
 218  * Ensure backing pages are allocated. Must be called with the omap_obj.lock
 219  * held.
 220  */
 221 static int omap_gem_attach_pages(struct drm_gem_object *obj)
 222 {
 223         struct drm_device *dev = obj->dev;
 224         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 225         struct page **pages;
 226         int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 227         int i, ret;
 228         dma_addr_t *addrs;
 229
 230         lockdep_assert_held(&omap_obj->lock);
 231
 232         /*
 233          * If not using shmem (in which case backing pages don't need to be
 234          * allocated) or if pages are already allocated we're done.
 235          */
 236         if (!(omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM) || omap_obj->pages)
 237                 return 0;
 238
 239         pages = drm_gem_get_pages(obj);
 240         if (IS_ERR(pages)) {
 241                 dev_err(obj->dev->dev, "could not get pages: %ld\n", PTR_ERR(pages));
 242                 return PTR_ERR(pages);
 243         }
 244
 245         /* for non-cached buffers, ensure the new pages are clean because
 246          * DSS, GPU, etc. are not cache coherent:
 247          */
 248         if (omap_obj->flags & (OMAP_BO_WC|OMAP_BO_UNCACHED)) {
 249                 addrs = kmalloc_array(npages, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
 250                 if (!addrs) {
 251                         ret = -ENOMEM;
 252                         goto free_pages;
 253                 }
 254
 255                 for (i = 0; i < npages; i++) {
 256                         addrs[i] = dma_map_page(dev->dev, pages[i],
 257                                         0, PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 258
 259                         if (dma_mapping_error(dev->dev, addrs[i])) {
 260                                 dev_warn(dev->dev,
 261                                         "%s: failed to map page\n", __func__);
 262
 263                                 for (i = i - 1; i >= 0; --i) {
 264                                         dma_unmap_page(dev->dev, addrs[i],
 265                                                 PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 266                                 }
 267
 268                                 ret = -ENOMEM;
 269                                 goto free_addrs;
 270                         }
 271                 }
 272         } else {
 273                 addrs = kcalloc(npages, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
 274                 if (!addrs) {
 275                         ret = -ENOMEM;
 276                         goto free_pages;
 277                 }
 278         }
 279
 280         omap_obj->dma_addrs = addrs;
 281         omap_obj->pages = pages;
 282
 283         return 0;
 284
 285 free_addrs:
 286         kfree(addrs);
 287 free_pages:
 288         drm_gem_put_pages(obj, pages, true, false);
 289
 290         return ret;
 291 }
 292
 293 /* Release backing pages. Must be called with the omap_obj.lock held. */
 294 static void omap_gem_detach_pages(struct drm_gem_object *obj)
 295 {
 296         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 297         unsigned int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 298         unsigned int i;
 299
 300         lockdep_assert_held(&omap_obj->lock);
 301
 302         for (i = 0; i < npages; i++) {
 303                 if (omap_obj->dma_addrs[i])
 304                         dma_unmap_page(obj->dev->dev, omap_obj->dma_addrs[i],
 305                                        PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 306         }
 307
 308         kfree(omap_obj->dma_addrs);
 309         omap_obj->dma_addrs = NULL;
 310
 311         drm_gem_put_pages(obj, omap_obj->pages, true, false);
 312         omap_obj->pages = NULL;
 313 }
 314
 315 /* get buffer flags */
 316 u32 omap_gem_flags(struct drm_gem_object *obj)
 317 {
 318         return to_omap_bo(obj)->flags;
 319 }
 320
 321 /** get mmap size */
 322 size_t omap_gem_mmap_size(struct drm_gem_object *obj)
 323 {
 324         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 325         size_t size = obj->size;
 326
 327         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 328                 /* for tiled buffers, the virtual size has stride rounded up
 329                  * to 4kb.. (to hide the fact that row n+1 might start 16kb or
 330                  * 32kb later!).  But we don't back the entire buffer with
 331                  * pages, only the valid picture part.. so need to adjust for
 332                  * this in the size used to mmap and generate mmap offset
 333                  */
 334                 size = tiler_vsize(gem2fmt(omap_obj->flags),
 335                                 omap_obj->width, omap_obj->height);
 336         }
 337
 338         return size;
 339 }
 340
 341 /* -----------------------------------------------------------------------------
 342  * Fault Handling
 343  */
 344
 345 /* Normal handling for the case of faulting in non-tiled buffers */
 346 static vm_fault_t omap_gem_fault_1d(struct drm_gem_object *obj,
 347                 struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 348 {
 349         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 350         unsigned long pfn;
 351         pgoff_t pgoff;
 352
 353         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 354         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 355
 356         if (omap_obj->pages) {
 357                 omap_gem_cpu_sync_page(obj, pgoff);
 358                 pfn = page_to_pfn(omap_obj->pages[pgoff]);
 359         } else {
 360                 BUG_ON(!omap_gem_is_contiguous(omap_obj));
 361                 pfn = (omap_obj->dma_addr >> PAGE_SHIFT) + pgoff;
 362         }
 363
 364         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 365                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 366
 367         return vmf_insert_mixed(vma, vmf->address,
 368                         __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 369 }
 370
 371 /* Special handling for the case of faulting in 2d tiled buffers */
 372 static vm_fault_t omap_gem_fault_2d(struct drm_gem_object *obj,
 373                 struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 374 {
 375         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 376         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 377         struct omap_drm_usergart_entry *entry;
 378         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 379         struct page *pages[64];  /* XXX is this too much to have on stack? */
 380         unsigned long pfn;
 381         pgoff_t pgoff, base_pgoff;
 382         unsigned long vaddr;
 383         int i, err, slots;
 384         vm_fault_t ret = VM_FAULT_NOPAGE;
 385
 386         /*
 387          * Note the height of the slot is also equal to the number of pages
 388          * that need to be mapped in to fill 4kb wide CPU page.  If the slot
 389          * height is 64, then 64 pages fill a 4kb wide by 64 row region.
 390          */
 391         const int n = priv->usergart[fmt].height;
 392         const int n_shift = priv->usergart[fmt].height_shift;
 393
 394         /*
 395          * If buffer width in bytes > PAGE_SIZE then the virtual stride is
 396          * rounded up to next multiple of PAGE_SIZE.. this need to be taken
 397          * into account in some of the math, so figure out virtual stride
 398          * in pages
 399          */
 400         const int m = DIV_ROUND_UP(omap_obj->width << fmt, PAGE_SIZE);
 401
 402         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 403         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 404
 405         /*
 406          * Actual address we start mapping at is rounded down to previous slot
 407          * boundary in the y direction:
 408          */
 409         base_pgoff = round_down(pgoff, m << n_shift);
 410
 411         /* figure out buffer width in slots */
 412         slots = omap_obj->width >> priv->usergart[fmt].slot_shift;
 413
 414         vaddr = vmf->address - ((pgoff - base_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 415
 416         entry = &priv->usergart[fmt].entry[priv->usergart[fmt].last];
 417
 418         /* evict previous buffer using this usergart entry, if any: */
 419         if (entry->obj)
 420                 omap_gem_evict_entry(entry->obj, fmt, entry);
 421
 422         entry->obj = obj;
 423         entry->obj_pgoff = base_pgoff;
 424
 425         /* now convert base_pgoff to phys offset from virt offset: */
 426         base_pgoff = (base_pgoff >> n_shift) * slots;
 427
 428         /* for wider-than 4k.. figure out which part of the slot-row we want: */
 429         if (m > 1) {
 430                 int off = pgoff % m;
 431                 entry->obj_pgoff += off;
 432                 base_pgoff /= m;
 433                 slots = min(slots - (off << n_shift), n);
 434                 base_pgoff += off << n_shift;
 435                 vaddr += off << PAGE_SHIFT;
 436         }
 437
 438         /*
 439          * Map in pages. Beyond the valid pixel part of the buffer, we set
 440          * pages[i] to NULL to get a dummy page mapped in.. if someone
 441          * reads/writes it they will get random/undefined content, but at
 442          * least it won't be corrupting whatever other random page used to
 443          * be mapped in, or other undefined behavior.
 444          */
 445         memcpy(pages, &omap_obj->pages[base_pgoff],
 446                         sizeof(struct page *) * slots);
 447         memset(pages + slots, 0,
 448                         sizeof(struct page *) * (n - slots));
 449
 450         err = tiler_pin(entry->block, pages, ARRAY_SIZE(pages), 0, true);
 451         if (err) {
 452                 ret = vmf_error(err);
 453                 dev_err(obj->dev->dev, "failed to pin: %d\n", err);
 454                 return ret;
 455         }
 456
 457         pfn = entry->dma_addr >> PAGE_SHIFT;
 458
 459         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 460                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 461
 462         for (i = n; i > 0; i--) {
 463                 ret = vmf_insert_mixed(vma,
 464                         vaddr, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 465                 if (ret & VM_FAULT_ERROR)
 466                         break;
 467                 pfn += priv->usergart[fmt].stride_pfn;
 468                 vaddr += PAGE_SIZE * m;
 469         }
 470
 471         /* simple round-robin: */
 472         priv->usergart[fmt].last = (priv->usergart[fmt].last + 1)
 473                                  % NUM_USERGART_ENTRIES;
 474
 475         return ret;
 476 }
 477
 478 /**
 479  * omap_gem_fault               -       pagefault handler for GEM objects
 480  * @vmf: fault detail
 481  *
 482  * Invoked when a fault occurs on an mmap of a GEM managed area. GEM
 483  * does most of the work for us including the actual map/unmap calls
 484  * but we need to do the actual page work.
 485  *
 486  * The VMA was set up by GEM. In doing so it also ensured that the
 487  * vma->vm_private_data points to the GEM object that is backing this
 488  * mapping.
 489  */
 490 static vm_fault_t omap_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
 491 {
 492         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
 493         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
 494         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 495         int err;
 496         vm_fault_t ret;
 497
 498         /* Make sure we don't parallel update on a fault, nor move or remove
 499          * something from beneath our feet
 500          */
 501         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 502
 503         /* if a shmem backed object, make sure we have pages attached now */
 504         err = omap_gem_attach_pages(obj);
 505         if (err) {
 506                 ret = vmf_error(err);
 507                 goto fail;
 508         }
 509
 510         /* where should we do corresponding put_pages().. we are mapping
 511          * the original page, rather than thru a GART, so we can't rely
 512          * on eviction to trigger this.  But munmap() or all mappings should
 513          * probably trigger put_pages()?
 514          */
 515
 516         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)
 517                 ret = omap_gem_fault_2d(obj, vma, vmf);
 518         else
 519                 ret = omap_gem_fault_1d(obj, vma, vmf);
 520
 521
 522 fail:
 523         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 524         return ret;
 525 }
 526
 527 static int omap_gem_object_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma)
 528 {
 529         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 530
 531         vm_flags_set(vma, VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP | VM_IO | VM_MIXEDMAP);
 532
 533         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_WC) {
 534                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 535         } else if (omap_obj->flags & OMAP_BO_UNCACHED) {
 536                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 537         } else {
 538                 /*
 539                  * We do have some private objects, at least for scanout buffers
 540                  * on hardware without DMM/TILER.  But these are allocated write-
 541                  * combine
 542                  */
 543                 if (WARN_ON(!obj->filp))
 544                         return -EINVAL;
 545
 546                 /*
 547                  * Shunt off cached objs to shmem file so they have their own
 548                  * address_space (so unmap_mapping_range does what we want,
 549                  * in particular in the case of mmap'd dmabufs)
 550                  */
 551                 vma->vm_pgoff -= drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
 552                 vma_set_file(vma, obj->filp);
 553
 554                 vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 555         }
 556
 557         vma->vm_page_prot = pgprot_decrypted(vma->vm_page_prot);
 558
 559         return 0;
 560 }
 561
 562 /* -----------------------------------------------------------------------------
 563  * Dumb Buffers
 564  */
 565
 566 /**
 567  * omap_gem_dumb_create -       create a dumb buffer
 568  * @file: our client file
 569  * @dev: our device
 570  * @args: the requested arguments copied from userspace
 571  *
 572  * Allocate a buffer suitable for use for a frame buffer of the
 573  * form described by user space. Give userspace a handle by which
 574  * to reference it.
 575  */
 576 int omap_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 577                 struct drm_mode_create_dumb *args)
 578 {
 579         union omap_gem_size gsize;
 580
 581         args->pitch = DIV_ROUND_UP(args->width * args->bpp, 8);
 582
 583         args->size = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
 584
 585         gsize = (union omap_gem_size){
 586                 .bytes = args->size,
 587         };
 588
 589         return omap_gem_new_handle(dev, file, gsize,
 590                         OMAP_BO_SCANOUT | OMAP_BO_WC, &args->handle);
 591 }
 592
 593 /**
 594  * omap_gem_dumb_map_offset - create an offset for a dumb buffer
 595  * @file: our drm client file
 596  * @dev: drm device
 597  * @handle: GEM handle to the object (from dumb_create)
 598  * @offset: memory map offset placeholder
 599  *
 600  * Do the necessary setup to allow the mapping of the frame buffer
 601  * into user memory. We don't have to do much here at the moment.
 602  */
 603 int omap_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 604                 u32 handle, u64 *offset)
 605 {
 606         struct drm_gem_object *obj;
 607         int ret = 0;
 608
 609         /* GEM does all our handle to object mapping */
 610         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
 611         if (obj == NULL) {
 612                 ret = -ENOENT;
 613                 goto fail;
 614         }
 615
 616         *offset = omap_gem_mmap_offset(obj);
 617
 618         drm_gem_object_put(obj);
 619
 620 fail:
 621         return ret;
 622 }
 623
 624 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
 625 /* Set scrolling position.  This allows us to implement fast scrolling
 626  * for console.
 627  *
 628  * Call only from non-atomic contexts.
 629  */
 630 int omap_gem_roll(struct drm_gem_object *obj, u32 roll)
 631 {
 632         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 633         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 634         int ret = 0;
 635
 636         if (roll > npages) {
 637                 dev_err(obj->dev->dev, "invalid roll: %d\n", roll);
 638                 return -EINVAL;
 639         }
 640
 641         omap_obj->roll = roll;
 642
 643         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 644
 645         /* if we aren't mapped yet, we don't need to do anything */
 646         if (omap_obj->block) {
 647                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 648                 if (ret)
 649                         goto fail;
 650
 651                 ret = tiler_pin(omap_obj->block, omap_obj->pages, npages,
 652                                 roll, true);
 653                 if (ret)
 654                         dev_err(obj->dev->dev, "could not repin: %d\n", ret);
 655         }
 656
 657 fail:
 658         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 659
 660         return ret;
 661 }
 662 #endif
 663
 664 /* -----------------------------------------------------------------------------
 665  * Memory Management & DMA Sync
 666  */
 667
 668 /*
 669  * shmem buffers that are mapped cached are not coherent.
 670  *
 671  * We keep track of dirty pages using page faulting to perform cache management.
 672  * When a page is mapped to the CPU in read/write mode the device can't access
 673  * it and omap_obj->dma_addrs[i] is NULL. When a page is mapped to the device
 674  * the omap_obj->dma_addrs[i] is set to the DMA address, and the page is
 675  * unmapped from the CPU.
 676  */
 677 static inline bool omap_gem_is_cached_coherent(struct drm_gem_object *obj)
 678 {
 679         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 680
 681         return !((omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM) &&
 682                 ((omap_obj->flags & OMAP_BO_CACHE_MASK) == OMAP_BO_CACHED));
 683 }
 684
 685 /* Sync the buffer for CPU access.. note pages should already be
 686  * attached, ie. omap_gem_get_pages()
 687  */
 688 void omap_gem_cpu_sync_page(struct drm_gem_object *obj, int pgoff)
 689 {
 690         struct drm_device *dev = obj->dev;
 691         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 692
 693         if (omap_gem_is_cached_coherent(obj))
 694                 return;
 695
 696         if (omap_obj->dma_addrs[pgoff]) {
 697                 dma_unmap_page(dev->dev, omap_obj->dma_addrs[pgoff],
 698                                 PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 699                 omap_obj->dma_addrs[pgoff] = 0;
 700         }
 701 }
 702
 703 /* sync the buffer for DMA access */
 704 void omap_gem_dma_sync_buffer(struct drm_gem_object *obj,
 705                 enum dma_data_direction dir)
 706 {
 707         struct drm_device *dev = obj->dev;
 708         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 709         int i, npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 710         struct page **pages = omap_obj->pages;
 711         bool dirty = false;
 712
 713         if (omap_gem_is_cached_coherent(obj))
 714                 return;
 715
 716         for (i = 0; i < npages; i++) {
 717                 if (!omap_obj->dma_addrs[i]) {
 718                         dma_addr_t addr;
 719
 720                         addr = dma_map_page(dev->dev, pages[i], 0,
 721                                             PAGE_SIZE, dir);
 722                         if (dma_mapping_error(dev->dev, addr)) {
 723                                 dev_warn(dev->dev, "%s: failed to map page\n",
 724                                         __func__);
 725                                 break;
 726                         }
 727
 728                         dirty = true;
 729                         omap_obj->dma_addrs[i] = addr;
 730                 }
 731         }
 732
 733         if (dirty) {
 734                 unmap_mapping_range(obj->filp->f_mapping, 0,
 735                                     omap_gem_mmap_size(obj), 1);
 736         }
 737 }
 738
 739 static int omap_gem_pin_tiler(struct drm_gem_object *obj)
 740 {
 741         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 742         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 743         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 744         struct tiler_block *block;
 745         int ret;
 746
 747         BUG_ON(omap_obj->block);
 748
 749         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 750                 block = tiler_reserve_2d(fmt, omap_obj->width, omap_obj->height,
 751                                          PAGE_SIZE);
 752         } else {
 753                 block = tiler_reserve_1d(obj->size);
 754         }
 755
 756         if (IS_ERR(block)) {
 757                 ret = PTR_ERR(block);
 758                 dev_err(obj->dev->dev, "could not remap: %d (%d)\n", ret, fmt);
 759                 goto fail;
 760         }
 761
 762         /* TODO: enable async refill.. */
 763         ret = tiler_pin(block, omap_obj->pages, npages, omap_obj->roll, true);
 764         if (ret) {
 765                 tiler_release(block);
 766                 dev_err(obj->dev->dev, "could not pin: %d\n", ret);
 767                 goto fail;
 768         }
 769
 770         omap_obj->dma_addr = tiler_ssptr(block);
 771         omap_obj->block = block;
 772
 773         DBG("got dma address: %pad", &omap_obj->dma_addr);
 774
 775 fail:
 776         return ret;
 777 }
 778
 779 /**
 780  * omap_gem_pin() - Pin a GEM object in memory
 781  * @obj: the GEM object
 782  * @dma_addr: the DMA address
 783  *
 784  * Pin the given GEM object in memory and fill the dma_addr pointer with the
 785  * object's DMA address. If the buffer is not physically contiguous it will be
 786  * remapped through the TILER to provide a contiguous view.
 787  *
 788  * Pins are reference-counted, calling this function multiple times is allowed
 789  * as long the corresponding omap_gem_unpin() calls are balanced.
 790  *
 791  * Return 0 on success or a negative error code otherwise.
 792  */
 793 int omap_gem_pin(struct drm_gem_object *obj, dma_addr_t *dma_addr)
 794 {
 795         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 796         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 797         int ret = 0;
 798
 799         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 800
 801         if (!omap_gem_is_contiguous(omap_obj)) {
 802                 if (refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) == 0) {
 803
 804                         refcount_set(&omap_obj->pin_cnt, 1);
 805
 806                         ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 807                         if (ret)
 808                                 goto fail;
 809
 810                         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_SCANOUT) {
 811                                 if (priv->has_dmm) {
 812                                         ret = omap_gem_pin_tiler(obj);
 813                                         if (ret)
 814                                                 goto fail;
 815                                 }
 816                         }
 817                 } else {
 818                         refcount_inc(&omap_obj->pin_cnt);
 819                 }
 820         }
 821
 822         if (dma_addr)
 823                 *dma_addr = omap_obj->dma_addr;
 824
 825 fail:
 826         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 827
 828         return ret;
 829 }
 830
 831 /**
 832  * omap_gem_unpin_locked() - Unpin a GEM object from memory
 833  * @obj: the GEM object
 834  *
 835  * omap_gem_unpin() without locking.
 836  */
 837 static void omap_gem_unpin_locked(struct drm_gem_object *obj)
 838 {
 839         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 840         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 841         int ret;
 842
 843         if (omap_gem_is_contiguous(omap_obj))
 844                 return;
 845
 846         if (refcount_dec_and_test(&omap_obj->pin_cnt)) {
 847                 if (omap_obj->sgt) {
 848                         sg_free_table(omap_obj->sgt);
 849                         kfree(omap_obj->sgt);
 850                         omap_obj->sgt = NULL;
 851                 }
 852                 if (!(omap_obj->flags & OMAP_BO_SCANOUT))
 853                         return;
 854                 if (priv->has_dmm) {
 855                         ret = tiler_unpin(omap_obj->block);
 856                         if (ret) {
 857                                 dev_err(obj->dev->dev,
 858                                         "could not unpin pages: %d\n", ret);
 859                         }
 860                         ret = tiler_release(omap_obj->block);
 861                         if (ret) {
 862                                 dev_err(obj->dev->dev,
 863                                         "could not release unmap: %d\n", ret);
 864                         }
 865                         omap_obj->dma_addr = 0;
 866                         omap_obj->block = NULL;
 867                 }
 868         }
 869 }
 870
 871 /**
 872  * omap_gem_unpin() - Unpin a GEM object from memory
 873  * @obj: the GEM object
 874  *
 875  * Unpin the given GEM object previously pinned with omap_gem_pin(). Pins are
 876  * reference-counted, the actual unpin will only be performed when the number
 877  * of calls to this function matches the number of calls to omap_gem_pin().
 878  */
 879 void omap_gem_unpin(struct drm_gem_object *obj)
 880 {
 881         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 882
 883         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 884         omap_gem_unpin_locked(obj);
 885         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 886 }
 887
 888 /* Get rotated scanout address (only valid if already pinned), at the
 889  * specified orientation and x,y offset from top-left corner of buffer
 890  * (only valid for tiled 2d buffers)
 891  */
 892 int omap_gem_rotated_dma_addr(struct drm_gem_object *obj, u32 orient,
 893                 int x, int y, dma_addr_t *dma_addr)
 894 {
 895         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 896         int ret = -EINVAL;
 897
 898         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 899
 900         if ((refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) > 0) && omap_obj->block &&
 901                         (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)) {
 902                 *dma_addr = tiler_tsptr(omap_obj->block, orient, x, y);
 903                 ret = 0;
 904         }
 905
 906         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 907
 908         return ret;
 909 }
 910
 911 /* Get tiler stride for the buffer (only valid for 2d tiled buffers) */
 912 int omap_gem_tiled_stride(struct drm_gem_object *obj, u32 orient)
 913 {
 914         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 915         int ret = -EINVAL;
 916         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)
 917                 ret = tiler_stride(gem2fmt(omap_obj->flags), orient);
 918         return ret;
 919 }
 920
 921 /* if !remap, and we don't have pages backing, then fail, rather than
 922  * increasing the pin count (which we don't really do yet anyways,
 923  * because we don't support swapping pages back out).  And 'remap'
 924  * might not be quite the right name, but I wanted to keep it working
 925  * similarly to omap_gem_pin().  Note though that mutex is not
 926  * aquired if !remap (because this can be called in atomic ctxt),
 927  * but probably omap_gem_unpin() should be changed to work in the
 928  * same way.  If !remap, a matching omap_gem_put_pages() call is not
 929  * required (and should not be made).
 930  */
 931 int omap_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page ***pages,
 932                 bool remap)
 933 {
 934         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 935         int ret = 0;
 936
 937         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 938
 939         if (remap) {
 940                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 941                 if (ret)
 942                         goto unlock;
 943         }
 944
 945         if (!omap_obj->pages) {
 946                 ret = -ENOMEM;
 947                 goto unlock;
 948         }
 949
 950         *pages = omap_obj->pages;
 951
 952 unlock:
 953         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 954
 955         return ret;
 956 }
 957
 958 /* release pages when DMA no longer being performed */
 959 int omap_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 960 {
 961         /* do something here if we dynamically attach/detach pages.. at
 962          * least they would no longer need to be pinned if everyone has
 963          * released the pages..
 964          */
 965         return 0;
 966 }
 967
 968 struct sg_table *omap_gem_get_sg(struct drm_gem_object *obj,
 969                 enum dma_data_direction dir)
 970 {
 971         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 972         dma_addr_t addr;
 973         struct sg_table *sgt;
 974         struct scatterlist *sg;
 975         unsigned int count, len, stride, i;
 976         int ret;
 977
 978         ret = omap_gem_pin(obj, &addr);
 979         if (ret)
 980                 return ERR_PTR(ret);
 981
 982         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 983
 984         sgt = omap_obj->sgt;
 985         if (sgt)
 986                 goto out;
 987
 988         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
 989         if (!sgt) {
 990                 ret = -ENOMEM;
 991                 goto err_unpin;
 992         }
 993
 994         if (addr) {
 995                 if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 996                         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 997
 998                         len = omap_obj->width << (int)fmt;
 999                         count = omap_obj->height;
1000                         stride = tiler_stride(fmt, 0);
1001                 } else {
1002                         len = obj->size;
1003                         count = 1;
1004                         stride = 0;
1005                 }
1006         } else {
1007                 count = obj->size >> PAGE_SHIFT;
1008         }
1009
1010         ret = sg_alloc_table(sgt, count, GFP_KERNEL);
1011         if (ret)
1012                 goto err_free;
1013
1014         /* this must be after omap_gem_pin() to ensure we have pages attached */
1015         omap_gem_dma_sync_buffer(obj, dir);
1016
1017         if (addr) {
1018                 for_each_sg(sgt->sgl, sg, count, i) {
1019                         sg_set_page(sg, phys_to_page(addr), len,
1020                                 offset_in_page(addr));
1021                         sg_dma_address(sg) = addr;
1022                         sg_dma_len(sg) = len;
1023
1024                         addr += stride;
1025                 }
1026         } else {
1027                 for_each_sg(sgt->sgl, sg, count, i) {
1028                         sg_set_page(sg, omap_obj->pages[i], PAGE_SIZE, 0);
1029                         sg_dma_address(sg) = omap_obj->dma_addrs[i];
1030                         sg_dma_len(sg) =  PAGE_SIZE;
1031                 }
1032         }
1033
1034         omap_obj->sgt = sgt;
1035 out:
1036         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1037         return sgt;
1038
1039 err_free:
1040         kfree(sgt);
1041 err_unpin:
1042         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1043         omap_gem_unpin(obj);
1044         return ERR_PTR(ret);
1045 }
1046
1047 void omap_gem_put_sg(struct drm_gem_object *obj, struct sg_table *sgt)
1048 {
1049         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1050
1051         if (WARN_ON(omap_obj->sgt != sgt))
1052                 return;
1053
1054         omap_gem_unpin(obj);
1055 }
1056
1057 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
1058 /*
1059  * Get kernel virtual address for CPU access.. this more or less only
1060  * exists for omap_fbdev.
1061  */
1062 void *omap_gem_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
1063 {
1064         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1065         void *vaddr;
1066         int ret;
1067
1068         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1069
1070         if (!omap_obj->vaddr) {
1071                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
1072                 if (ret) {
1073                         vaddr = ERR_PTR(ret);
1074                         goto unlock;
1075                 }
1076
1077                 omap_obj->vaddr = vmap(omap_obj->pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
1078                                 VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
1079         }
1080
1081         vaddr = omap_obj->vaddr;
1082
1083 unlock:
1084         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1085         return vaddr;
1086 }
1087 #endif
1088
1089 /* -----------------------------------------------------------------------------
1090  * Power Management
1091  */
1092
1093 #ifdef CONFIG_PM
1094 /* re-pin objects in DMM in resume path: */
1095 int omap_gem_resume(struct drm_device *dev)
1096 {
1097         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1098         struct omap_gem_object *omap_obj;
1099         int ret = 0;
1100
1101         mutex_lock(&priv->list_lock);
1102         list_for_each_entry(omap_obj, &priv->obj_list, mm_list) {
1103                 if (omap_obj->block) {
1104                         struct drm_gem_object *obj = &omap_obj->base;
1105                         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
1106
1107                         WARN_ON(!omap_obj->pages);  /* this can't happen */
1108                         ret = tiler_pin(omap_obj->block,
1109                                         omap_obj->pages, npages,
1110                                         omap_obj->roll, true);
1111                         if (ret) {
1112                                 dev_err(dev->dev, "could not repin: %d\n", ret);
1113                                 goto done;
1114                         }
1115                 }
1116         }
1117
1118 done:
1119         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1120         return ret;
1121 }
1122 #endif
1123
1124 /* -----------------------------------------------------------------------------
1125  * DebugFS
1126  */
1127
1128 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1129 void omap_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m)
1130 {
1131         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1132         u64 off;
1133
1134         off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
1135
1136         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1137
1138         seq_printf(m, "%08x: %2d (%2d) %08llx %pad (%2d) %p %4d",
1139                         omap_obj->flags, obj->name, kref_read(&obj->refcount),
1140                         off, &omap_obj->dma_addr,
1141                         refcount_read(&omap_obj->pin_cnt),
1142                         omap_obj->vaddr, omap_obj->roll);
1143
1144         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1145                 seq_printf(m, " %dx%d", omap_obj->width, omap_obj->height);
1146                 if (omap_obj->block) {
1147                         struct tcm_area *area = &omap_obj->block->area;
1148                         seq_printf(m, " (%dx%d, %dx%d)",
1149                                         area->p0.x, area->p0.y,
1150                                         area->p1.x, area->p1.y);
1151                 }
1152         } else {
1153                 seq_printf(m, " %zu", obj->size);
1154         }
1155
1156         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1157
1158         seq_printf(m, "\n");
1159 }
1160
1161 void omap_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
1162 {
1163         struct omap_gem_object *omap_obj;
1164         int count = 0;
1165         size_t size = 0;
1166
1167         list_for_each_entry(omap_obj, list, mm_list) {
1168                 struct drm_gem_object *obj = &omap_obj->base;
1169                 seq_printf(m, "   ");
1170                 omap_gem_describe(obj, m);
1171                 count++;
1172                 size += obj->size;
1173         }
1174
1175         seq_printf(m, "Total %d objects, %zu bytes\n", count, size);
1176 }
1177 #endif
1178
1179 /* -----------------------------------------------------------------------------
1180  * Constructor & Destructor
1181  */
1182
1183 static void omap_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
1184 {
1185         struct drm_device *dev = obj->dev;
1186         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1187         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1188
1189         omap_gem_evict(obj);
1190
1191         mutex_lock(&priv->list_lock);
1192         list_del(&omap_obj->mm_list);
1193         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1194
1195         /*
1196          * We own the sole reference to the object at this point, but to keep
1197          * lockdep happy, we must still take the omap_obj_lock to call
1198          * omap_gem_detach_pages(). This should hardly make any difference as
1199          * there can't be any lock contention.
1200          */
1201         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1202
1203         /* The object should not be pinned. */
1204         WARN_ON(refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) > 0);
1205
1206         if (omap_obj->pages) {
1207                 if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF)
1208                         kfree(omap_obj->pages);
1209                 else
1210                         omap_gem_detach_pages(obj);
1211         }
1212
1213         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API) {
1214                 dma_free_wc(dev->dev, obj->size, omap_obj->vaddr,
1215                             omap_obj->dma_addr);
1216         } else if (omap_obj->vaddr) {
1217                 vunmap(omap_obj->vaddr);
1218         } else if (obj->import_attach) {
1219                 drm_prime_gem_destroy(obj, omap_obj->sgt);
1220         }
1221
1222         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1223
1224         drm_gem_object_release(obj);
1225
1226         mutex_destroy(&omap_obj->lock);
1227
1228         kfree(omap_obj);
1229 }
1230
1231 static bool omap_gem_validate_flags(struct drm_device *dev, u32 flags)
1232 {
1233         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1234
1235         switch (flags & OMAP_BO_CACHE_MASK) {
1236         case OMAP_BO_CACHED:
1237         case OMAP_BO_WC:
1238         case OMAP_BO_CACHE_MASK:
1239                 break;
1240
1241         default:
1242                 return false;
1243         }
1244
1245         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1246                 if (!priv->usergart)
1247                         return false;
1248
1249                 switch (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1250                 case OMAP_BO_TILED_8:
1251                 case OMAP_BO_TILED_16:
1252                 case OMAP_BO_TILED_32:
1253                         break;
1254
1255                 default:
1256                         return false;
1257                 }
1258         }
1259
1260         return true;
1261 }
1262
1263 static const struct vm_operations_struct omap_gem_vm_ops = {
1264         .fault = omap_gem_fault,
1265         .open = drm_gem_vm_open,
1266         .close = drm_gem_vm_close,
1267 };
1268
1269 static const struct drm_gem_object_funcs omap_gem_object_funcs = {
1270         .free = omap_gem_free_object,
1271         .export = omap_gem_prime_export,
1272         .mmap = omap_gem_object_mmap,
1273         .vm_ops = &omap_gem_vm_ops,
1274 };
1275
1276 /* GEM buffer object constructor */
1277 struct drm_gem_object *omap_gem_new(struct drm_device *dev,
1278                 union omap_gem_size gsize, u32 flags)
1279 {
1280         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1281         struct omap_gem_object *omap_obj;
1282         struct drm_gem_object *obj;
1283         struct address_space *mapping;
1284         size_t size;
1285         int ret;
1286
1287         if (!omap_gem_validate_flags(dev, flags))
1288                 return NULL;
1289
1290         /* Validate the flags and compute the memory and cache flags. */
1291         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1292                 /*
1293                  * Tiled buffers are always shmem paged backed. When they are
1294                  * scanned out, they are remapped into DMM/TILER.
1295                  */
1296                 flags |= OMAP_BO_MEM_SHMEM;
1297
1298                 /*
1299                  * Currently don't allow cached buffers. There is some caching
1300                  * stuff that needs to be handled better.
1301                  */
1302                 flags &= ~(OMAP_BO_CACHED|OMAP_BO_WC|OMAP_BO_UNCACHED);
1303                 flags |= tiler_get_cpu_cache_flags();
1304         } else if ((flags & OMAP_BO_SCANOUT) && !priv->has_dmm) {
1305                 /*
1306                  * If we don't have DMM, we must allocate scanout buffers
1307                  * from contiguous DMA memory.
1308                  */
1309                 flags |= OMAP_BO_MEM_DMA_API;
1310         } else if (!(flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF)) {
1311                 /*
1312                  * All other buffers not backed by dma_buf are shmem-backed.
1313                  */
1314                 flags |= OMAP_BO_MEM_SHMEM;
1315         }
1316
1317         /* Allocate the initialize the OMAP GEM object. */
1318         omap_obj = kzalloc(sizeof(*omap_obj), GFP_KERNEL);
1319         if (!omap_obj)
1320                 return NULL;
1321
1322         obj = &omap_obj->base;
1323         omap_obj->flags = flags;
1324         mutex_init(&omap_obj->lock);
1325
1326         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1327                 /*
1328                  * For tiled buffers align dimensions to slot boundaries and
1329                  * calculate size based on aligned dimensions.
1330                  */
1331                 tiler_align(gem2fmt(flags), &gsize.tiled.width,
1332                             &gsize.tiled.height);
1333
1334                 size = tiler_size(gem2fmt(flags), gsize.tiled.width,
1335                                   gsize.tiled.height);
1336
1337                 omap_obj->width = gsize.tiled.width;
1338                 omap_obj->height = gsize.tiled.height;
1339         } else {
1340                 size = PAGE_ALIGN(gsize.bytes);
1341         }
1342
1343         obj->funcs = &omap_gem_object_funcs;
1344
1345         /* Initialize the GEM object. */
1346         if (!(flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM)) {
1347                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1348         } else {
1349                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
1350                 if (ret)
1351                         goto err_free;
1352
1353                 mapping = obj->filp->f_mapping;
1354                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_USER | __GFP_DMA32);
1355         }
1356
1357         /* Allocate memory if needed. */
1358         if (flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API) {
1359                 omap_obj->vaddr = dma_alloc_wc(dev->dev, size,
1360                                                &omap_obj->dma_addr,
1361                                                GFP_KERNEL);
1362                 if (!omap_obj->vaddr)
1363                         goto err_release;
1364         }
1365
1366         mutex_lock(&priv->list_lock);
1367         list_add(&omap_obj->mm_list, &priv->obj_list);
1368         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1369
1370         return obj;
1371
1372 err_release:
1373         drm_gem_object_release(obj);
1374 err_free:
1375         kfree(omap_obj);
1376         return NULL;
1377 }
1378
1379 struct drm_gem_object *omap_gem_new_dmabuf(struct drm_device *dev, size_t size,
1380                                            struct sg_table *sgt)
1381 {
1382         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1383         struct omap_gem_object *omap_obj;
1384         struct drm_gem_object *obj;
1385         union omap_gem_size gsize;
1386
1387         /* Without a DMM only physically contiguous buffers can be supported. */
1388         if (sgt->orig_nents != 1 && !priv->has_dmm)
1389                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1390
1391         gsize.bytes = PAGE_ALIGN(size);
1392         obj = omap_gem_new(dev, gsize, OMAP_BO_MEM_DMABUF | OMAP_BO_WC);
1393         if (!obj)
1394                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1395
1396         omap_obj = to_omap_bo(obj);
1397
1398         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1399
1400         omap_obj->sgt = sgt;
1401
1402         if (sgt->orig_nents == 1) {
1403                 omap_obj->dma_addr = sg_dma_address(sgt->sgl);
1404         } else {
1405                 /* Create pages list from sgt */
1406                 struct page **pages;
1407                 unsigned int npages;
1408                 unsigned int ret;
1409
1410                 npages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
1411                 pages = kcalloc(npages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
1412                 if (!pages) {
1413                         omap_gem_free_object(obj);
1414                         obj = ERR_PTR(-ENOMEM);
1415                         goto done;
1416                 }
1417
1418                 omap_obj->pages = pages;
1419                 ret = drm_prime_sg_to_page_array(sgt, pages, npages);
1420                 if (ret) {
1421                         omap_gem_free_object(obj);
1422                         obj = ERR_PTR(-ENOMEM);
1423                         goto done;
1424                 }
1425         }
1426
1427 done:
1428         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1429         return obj;
1430 }
1431
1432 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
1433 int omap_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
1434                 union omap_gem_size gsize, u32 flags, u32 *handle)
1435 {
1436         struct drm_gem_object *obj;
1437         int ret;
1438
1439         obj = omap_gem_new(dev, gsize, flags);
1440         if (!obj)
1441                 return -ENOMEM;
1442
1443         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
1444         if (ret) {
1445                 omap_gem_free_object(obj);
1446                 return ret;
1447         }
1448
1449         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
1450         drm_gem_object_put(obj);
1451
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 /* -----------------------------------------------------------------------------
1456  * Init & Cleanup
1457  */
1458
1459 /* If DMM is used, we need to set some stuff up.. */
1460 void omap_gem_init(struct drm_device *dev)
1461 {
1462         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1463         struct omap_drm_usergart *usergart;
1464         const enum tiler_fmt fmts[] = {
1465                         TILFMT_8BIT, TILFMT_16BIT, TILFMT_32BIT
1466         };
1467         int i, j;
1468
1469         if (!dmm_is_available()) {
1470                 /* DMM only supported on OMAP4 and later, so this isn't fatal */
1471                 dev_warn(dev->dev, "DMM not available, disable DMM support\n");
1472                 return;
1473         }
1474
1475         usergart = kcalloc(3, sizeof(*usergart), GFP_KERNEL);
1476         if (!usergart)
1477                 return;
1478
1479         /* reserve 4k aligned/wide regions for userspace mappings: */
1480         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fmts); i++) {
1481                 u16 h = 1, w = PAGE_SIZE >> i;
1482
1483                 tiler_align(fmts[i], &w, &h);
1484                 /* note: since each region is 1 4kb page wide, and minimum
1485                  * number of rows, the height ends up being the same as the
1486                  * # of pages in the region
1487                  */
1488                 usergart[i].height = h;
1489                 usergart[i].height_shift = ilog2(h);
1490                 usergart[i].stride_pfn = tiler_stride(fmts[i], 0) >> PAGE_SHIFT;
1491                 usergart[i].slot_shift = ilog2((PAGE_SIZE / h) >> i);
1492                 for (j = 0; j < NUM_USERGART_ENTRIES; j++) {
1493                         struct omap_drm_usergart_entry *entry;
1494                         struct tiler_block *block;
1495
1496                         entry = &usergart[i].entry[j];
1497                         block = tiler_reserve_2d(fmts[i], w, h, PAGE_SIZE);
1498                         if (IS_ERR(block)) {
1499                                 dev_err(dev->dev,
1500                                                 "reserve failed: %d, %d, %ld\n",
1501                                                 i, j, PTR_ERR(block));
1502                                 return;
1503                         }
1504                         entry->dma_addr = tiler_ssptr(block);
1505                         entry->block = block;
1506
1507                         DBG("%d:%d: %dx%d: dma_addr=%pad stride=%d", i, j, w, h,
1508                                         &entry->dma_addr,
1509                                         usergart[i].stride_pfn << PAGE_SHIFT);
1510                 }
1511         }
1512
1513         priv->usergart = usergart;
1514         priv->has_dmm = true;
1515 }
1516
1517 void omap_gem_deinit(struct drm_device *dev)
1518 {
1519         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1520
1521         /* I believe we can rely on there being no more outstanding GEM
1522          * objects which could depend on usergart/dmm at this point.
1523          */
1524         kfree(priv->usergart);
1525 }