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 /** We override mainly to fix up some of the vm mapping flags.. */
 528 int omap_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
 529 {
 530         int ret;
 531
 532         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
 533         if (ret) {
 534                 DBG("mmap failed: %d", ret);
 535                 return ret;
 536         }
 537
 538         return omap_gem_mmap_obj(vma->vm_private_data, vma);
 539 }
 540
 541 int omap_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj,
 542                 struct vm_area_struct *vma)
 543 {
 544         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 545
 546         vm_flags_mod(vma, VM_MIXEDMAP, VM_PFNMAP);
 547
 548         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_WC) {
 549                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 550         } else if (omap_obj->flags & OMAP_BO_UNCACHED) {
 551                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 552         } else {
 553                 /*
 554                  * We do have some private objects, at least for scanout buffers
 555                  * on hardware without DMM/TILER.  But these are allocated write-
 556                  * combine
 557                  */
 558                 if (WARN_ON(!obj->filp))
 559                         return -EINVAL;
 560
 561                 /*
 562                  * Shunt off cached objs to shmem file so they have their own
 563                  * address_space (so unmap_mapping_range does what we want,
 564                  * in particular in the case of mmap'd dmabufs)
 565                  */
 566                 vma->vm_pgoff = 0;
 567                 vma_set_file(vma, obj->filp);
 568
 569                 vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 570         }
 571
 572         return 0;
 573 }
 574
 575 /* -----------------------------------------------------------------------------
 576  * Dumb Buffers
 577  */
 578
 579 /**
 580  * omap_gem_dumb_create -       create a dumb buffer
 581  * @file: our client file
 582  * @dev: our device
 583  * @args: the requested arguments copied from userspace
 584  *
 585  * Allocate a buffer suitable for use for a frame buffer of the
 586  * form described by user space. Give userspace a handle by which
 587  * to reference it.
 588  */
 589 int omap_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 590                 struct drm_mode_create_dumb *args)
 591 {
 592         union omap_gem_size gsize;
 593
 594         args->pitch = DIV_ROUND_UP(args->width * args->bpp, 8);
 595
 596         args->size = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
 597
 598         gsize = (union omap_gem_size){
 599                 .bytes = args->size,
 600         };
 601
 602         return omap_gem_new_handle(dev, file, gsize,
 603                         OMAP_BO_SCANOUT | OMAP_BO_WC, &args->handle);
 604 }
 605
 606 /**
 607  * omap_gem_dumb_map_offset - create an offset for a dumb buffer
 608  * @file: our drm client file
 609  * @dev: drm device
 610  * @handle: GEM handle to the object (from dumb_create)
 611  * @offset: memory map offset placeholder
 612  *
 613  * Do the necessary setup to allow the mapping of the frame buffer
 614  * into user memory. We don't have to do much here at the moment.
 615  */
 616 int omap_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 617                 u32 handle, u64 *offset)
 618 {
 619         struct drm_gem_object *obj;
 620         int ret = 0;
 621
 622         /* GEM does all our handle to object mapping */
 623         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
 624         if (obj == NULL) {
 625                 ret = -ENOENT;
 626                 goto fail;
 627         }
 628
 629         *offset = omap_gem_mmap_offset(obj);
 630
 631         drm_gem_object_put(obj);
 632
 633 fail:
 634         return ret;
 635 }
 636
 637 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
 638 /* Set scrolling position.  This allows us to implement fast scrolling
 639  * for console.
 640  *
 641  * Call only from non-atomic contexts.
 642  */
 643 int omap_gem_roll(struct drm_gem_object *obj, u32 roll)
 644 {
 645         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 646         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 647         int ret = 0;
 648
 649         if (roll > npages) {
 650                 dev_err(obj->dev->dev, "invalid roll: %d\n", roll);
 651                 return -EINVAL;
 652         }
 653
 654         omap_obj->roll = roll;
 655
 656         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 657
 658         /* if we aren't mapped yet, we don't need to do anything */
 659         if (omap_obj->block) {
 660                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 661                 if (ret)
 662                         goto fail;
 663
 664                 ret = tiler_pin(omap_obj->block, omap_obj->pages, npages,
 665                                 roll, true);
 666                 if (ret)
 667                         dev_err(obj->dev->dev, "could not repin: %d\n", ret);
 668         }
 669
 670 fail:
 671         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 672
 673         return ret;
 674 }
 675 #endif
 676
 677 /* -----------------------------------------------------------------------------
 678  * Memory Management & DMA Sync
 679  */
 680
 681 /*
 682  * shmem buffers that are mapped cached are not coherent.
 683  *
 684  * We keep track of dirty pages using page faulting to perform cache management.
 685  * When a page is mapped to the CPU in read/write mode the device can't access
 686  * it and omap_obj->dma_addrs[i] is NULL. When a page is mapped to the device
 687  * the omap_obj->dma_addrs[i] is set to the DMA address, and the page is
 688  * unmapped from the CPU.
 689  */
 690 static inline bool omap_gem_is_cached_coherent(struct drm_gem_object *obj)
 691 {
 692         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 693
 694         return !((omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM) &&
 695                 ((omap_obj->flags & OMAP_BO_CACHE_MASK) == OMAP_BO_CACHED));
 696 }
 697
 698 /* Sync the buffer for CPU access.. note pages should already be
 699  * attached, ie. omap_gem_get_pages()
 700  */
 701 void omap_gem_cpu_sync_page(struct drm_gem_object *obj, int pgoff)
 702 {
 703         struct drm_device *dev = obj->dev;
 704         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 705
 706         if (omap_gem_is_cached_coherent(obj))
 707                 return;
 708
 709         if (omap_obj->dma_addrs[pgoff]) {
 710                 dma_unmap_page(dev->dev, omap_obj->dma_addrs[pgoff],
 711                                 PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 712                 omap_obj->dma_addrs[pgoff] = 0;
 713         }
 714 }
 715
 716 /* sync the buffer for DMA access */
 717 void omap_gem_dma_sync_buffer(struct drm_gem_object *obj,
 718                 enum dma_data_direction dir)
 719 {
 720         struct drm_device *dev = obj->dev;
 721         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 722         int i, npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 723         struct page **pages = omap_obj->pages;
 724         bool dirty = false;
 725
 726         if (omap_gem_is_cached_coherent(obj))
 727                 return;
 728
 729         for (i = 0; i < npages; i++) {
 730                 if (!omap_obj->dma_addrs[i]) {
 731                         dma_addr_t addr;
 732
 733                         addr = dma_map_page(dev->dev, pages[i], 0,
 734                                             PAGE_SIZE, dir);
 735                         if (dma_mapping_error(dev->dev, addr)) {
 736                                 dev_warn(dev->dev, "%s: failed to map page\n",
 737                                         __func__);
 738                                 break;
 739                         }
 740
 741                         dirty = true;
 742                         omap_obj->dma_addrs[i] = addr;
 743                 }
 744         }
 745
 746         if (dirty) {
 747                 unmap_mapping_range(obj->filp->f_mapping, 0,
 748                                     omap_gem_mmap_size(obj), 1);
 749         }
 750 }
 751
 752 static int omap_gem_pin_tiler(struct drm_gem_object *obj)
 753 {
 754         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 755         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 756         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 757         struct tiler_block *block;
 758         int ret;
 759
 760         BUG_ON(omap_obj->block);
 761
 762         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 763                 block = tiler_reserve_2d(fmt, omap_obj->width, omap_obj->height,
 764                                          PAGE_SIZE);
 765         } else {
 766                 block = tiler_reserve_1d(obj->size);
 767         }
 768
 769         if (IS_ERR(block)) {
 770                 ret = PTR_ERR(block);
 771                 dev_err(obj->dev->dev, "could not remap: %d (%d)\n", ret, fmt);
 772                 goto fail;
 773         }
 774
 775         /* TODO: enable async refill.. */
 776         ret = tiler_pin(block, omap_obj->pages, npages, omap_obj->roll, true);
 777         if (ret) {
 778                 tiler_release(block);
 779                 dev_err(obj->dev->dev, "could not pin: %d\n", ret);
 780                 goto fail;
 781         }
 782
 783         omap_obj->dma_addr = tiler_ssptr(block);
 784         omap_obj->block = block;
 785
 786         DBG("got dma address: %pad", &omap_obj->dma_addr);
 787
 788 fail:
 789         return ret;
 790 }
 791
 792 /**
 793  * omap_gem_pin() - Pin a GEM object in memory
 794  * @obj: the GEM object
 795  * @dma_addr: the DMA address
 796  *
 797  * Pin the given GEM object in memory and fill the dma_addr pointer with the
 798  * object's DMA address. If the buffer is not physically contiguous it will be
 799  * remapped through the TILER to provide a contiguous view.
 800  *
 801  * Pins are reference-counted, calling this function multiple times is allowed
 802  * as long the corresponding omap_gem_unpin() calls are balanced.
 803  *
 804  * Return 0 on success or a negative error code otherwise.
 805  */
 806 int omap_gem_pin(struct drm_gem_object *obj, dma_addr_t *dma_addr)
 807 {
 808         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 809         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 810         int ret = 0;
 811
 812         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 813
 814         if (!omap_gem_is_contiguous(omap_obj)) {
 815                 if (refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) == 0) {
 816
 817                         refcount_set(&omap_obj->pin_cnt, 1);
 818
 819                         ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 820                         if (ret)
 821                                 goto fail;
 822
 823                         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_SCANOUT) {
 824                                 if (priv->has_dmm) {
 825                                         ret = omap_gem_pin_tiler(obj);
 826                                         if (ret)
 827                                                 goto fail;
 828                                 }
 829                         }
 830                 } else {
 831                         refcount_inc(&omap_obj->pin_cnt);
 832                 }
 833         }
 834
 835         if (dma_addr)
 836                 *dma_addr = omap_obj->dma_addr;
 837
 838 fail:
 839         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 840
 841         return ret;
 842 }
 843
 844 /**
 845  * omap_gem_unpin_locked() - Unpin a GEM object from memory
 846  * @obj: the GEM object
 847  *
 848  * omap_gem_unpin() without locking.
 849  */
 850 static void omap_gem_unpin_locked(struct drm_gem_object *obj)
 851 {
 852         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 853         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 854         int ret;
 855
 856         if (omap_gem_is_contiguous(omap_obj))
 857                 return;
 858
 859         if (refcount_dec_and_test(&omap_obj->pin_cnt)) {
 860                 if (omap_obj->sgt) {
 861                         sg_free_table(omap_obj->sgt);
 862                         kfree(omap_obj->sgt);
 863                         omap_obj->sgt = NULL;
 864                 }
 865                 if (!(omap_obj->flags & OMAP_BO_SCANOUT))
 866                         return;
 867                 if (priv->has_dmm) {
 868                         ret = tiler_unpin(omap_obj->block);
 869                         if (ret) {
 870                                 dev_err(obj->dev->dev,
 871                                         "could not unpin pages: %d\n", ret);
 872                         }
 873                         ret = tiler_release(omap_obj->block);
 874                         if (ret) {
 875                                 dev_err(obj->dev->dev,
 876                                         "could not release unmap: %d\n", ret);
 877                         }
 878                         omap_obj->dma_addr = 0;
 879                         omap_obj->block = NULL;
 880                 }
 881         }
 882 }
 883
 884 /**
 885  * omap_gem_unpin() - Unpin a GEM object from memory
 886  * @obj: the GEM object
 887  *
 888  * Unpin the given GEM object previously pinned with omap_gem_pin(). Pins are
 889  * reference-counted, the actual unpin will only be performed when the number
 890  * of calls to this function matches the number of calls to omap_gem_pin().
 891  */
 892 void omap_gem_unpin(struct drm_gem_object *obj)
 893 {
 894         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 895
 896         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 897         omap_gem_unpin_locked(obj);
 898         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 899 }
 900
 901 /* Get rotated scanout address (only valid if already pinned), at the
 902  * specified orientation and x,y offset from top-left corner of buffer
 903  * (only valid for tiled 2d buffers)
 904  */
 905 int omap_gem_rotated_dma_addr(struct drm_gem_object *obj, u32 orient,
 906                 int x, int y, dma_addr_t *dma_addr)
 907 {
 908         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 909         int ret = -EINVAL;
 910
 911         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 912
 913         if ((refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) > 0) && omap_obj->block &&
 914                         (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)) {
 915                 *dma_addr = tiler_tsptr(omap_obj->block, orient, x, y);
 916                 ret = 0;
 917         }
 918
 919         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 920
 921         return ret;
 922 }
 923
 924 /* Get tiler stride for the buffer (only valid for 2d tiled buffers) */
 925 int omap_gem_tiled_stride(struct drm_gem_object *obj, u32 orient)
 926 {
 927         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 928         int ret = -EINVAL;
 929         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)
 930                 ret = tiler_stride(gem2fmt(omap_obj->flags), orient);
 931         return ret;
 932 }
 933
 934 /* if !remap, and we don't have pages backing, then fail, rather than
 935  * increasing the pin count (which we don't really do yet anyways,
 936  * because we don't support swapping pages back out).  And 'remap'
 937  * might not be quite the right name, but I wanted to keep it working
 938  * similarly to omap_gem_pin().  Note though that mutex is not
 939  * aquired if !remap (because this can be called in atomic ctxt),
 940  * but probably omap_gem_unpin() should be changed to work in the
 941  * same way.  If !remap, a matching omap_gem_put_pages() call is not
 942  * required (and should not be made).
 943  */
 944 int omap_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page ***pages,
 945                 bool remap)
 946 {
 947         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 948         int ret = 0;
 949
 950         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 951
 952         if (remap) {
 953                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 954                 if (ret)
 955                         goto unlock;
 956         }
 957
 958         if (!omap_obj->pages) {
 959                 ret = -ENOMEM;
 960                 goto unlock;
 961         }
 962
 963         *pages = omap_obj->pages;
 964
 965 unlock:
 966         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 967
 968         return ret;
 969 }
 970
 971 /* release pages when DMA no longer being performed */
 972 int omap_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 973 {
 974         /* do something here if we dynamically attach/detach pages.. at
 975          * least they would no longer need to be pinned if everyone has
 976          * released the pages..
 977          */
 978         return 0;
 979 }
 980
 981 struct sg_table *omap_gem_get_sg(struct drm_gem_object *obj,
 982                 enum dma_data_direction dir)
 983 {
 984         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 985         dma_addr_t addr;
 986         struct sg_table *sgt;
 987         struct scatterlist *sg;
 988         unsigned int count, len, stride, i;
 989         int ret;
 990
 991         ret = omap_gem_pin(obj, &addr);
 992         if (ret)
 993                 return ERR_PTR(ret);
 994
 995         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 996
 997         sgt = omap_obj->sgt;
 998         if (sgt)
 999                 goto out;
1000
1001         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
1002         if (!sgt) {
1003                 ret = -ENOMEM;
1004                 goto err_unpin;
1005         }
1006
1007         if (addr) {
1008                 if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1009                         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
1010
1011                         len = omap_obj->width << (int)fmt;
1012                         count = omap_obj->height;
1013                         stride = tiler_stride(fmt, 0);
1014                 } else {
1015                         len = obj->size;
1016                         count = 1;
1017                         stride = 0;
1018                 }
1019         } else {
1020                 count = obj->size >> PAGE_SHIFT;
1021         }
1022
1023         ret = sg_alloc_table(sgt, count, GFP_KERNEL);
1024         if (ret)
1025                 goto err_free;
1026
1027         /* this must be after omap_gem_pin() to ensure we have pages attached */
1028         omap_gem_dma_sync_buffer(obj, dir);
1029
1030         if (addr) {
1031                 for_each_sg(sgt->sgl, sg, count, i) {
1032                         sg_set_page(sg, phys_to_page(addr), len,
1033                                 offset_in_page(addr));
1034                         sg_dma_address(sg) = addr;
1035                         sg_dma_len(sg) = len;
1036
1037                         addr += stride;
1038                 }
1039         } else {
1040                 for_each_sg(sgt->sgl, sg, count, i) {
1041                         sg_set_page(sg, omap_obj->pages[i], PAGE_SIZE, 0);
1042                         sg_dma_address(sg) = omap_obj->dma_addrs[i];
1043                         sg_dma_len(sg) =  PAGE_SIZE;
1044                 }
1045         }
1046
1047         omap_obj->sgt = sgt;
1048 out:
1049         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1050         return sgt;
1051
1052 err_free:
1053         kfree(sgt);
1054 err_unpin:
1055         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1056         omap_gem_unpin(obj);
1057         return ERR_PTR(ret);
1058 }
1059
1060 void omap_gem_put_sg(struct drm_gem_object *obj, struct sg_table *sgt)
1061 {
1062         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1063
1064         if (WARN_ON(omap_obj->sgt != sgt))
1065                 return;
1066
1067         omap_gem_unpin(obj);
1068 }
1069
1070 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
1071 /*
1072  * Get kernel virtual address for CPU access.. this more or less only
1073  * exists for omap_fbdev.
1074  */
1075 void *omap_gem_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
1076 {
1077         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1078         void *vaddr;
1079         int ret;
1080
1081         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1082
1083         if (!omap_obj->vaddr) {
1084                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
1085                 if (ret) {
1086                         vaddr = ERR_PTR(ret);
1087                         goto unlock;
1088                 }
1089
1090                 omap_obj->vaddr = vmap(omap_obj->pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
1091                                 VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
1092         }
1093
1094         vaddr = omap_obj->vaddr;
1095
1096 unlock:
1097         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1098         return vaddr;
1099 }
1100 #endif
1101
1102 /* -----------------------------------------------------------------------------
1103  * Power Management
1104  */
1105
1106 #ifdef CONFIG_PM
1107 /* re-pin objects in DMM in resume path: */
1108 int omap_gem_resume(struct drm_device *dev)
1109 {
1110         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1111         struct omap_gem_object *omap_obj;
1112         int ret = 0;
1113
1114         mutex_lock(&priv->list_lock);
1115         list_for_each_entry(omap_obj, &priv->obj_list, mm_list) {
1116                 if (omap_obj->block) {
1117                         struct drm_gem_object *obj = &omap_obj->base;
1118                         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
1119
1120                         WARN_ON(!omap_obj->pages);  /* this can't happen */
1121                         ret = tiler_pin(omap_obj->block,
1122                                         omap_obj->pages, npages,
1123                                         omap_obj->roll, true);
1124                         if (ret) {
1125                                 dev_err(dev->dev, "could not repin: %d\n", ret);
1126                                 goto done;
1127                         }
1128                 }
1129         }
1130
1131 done:
1132         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1133         return ret;
1134 }
1135 #endif
1136
1137 /* -----------------------------------------------------------------------------
1138  * DebugFS
1139  */
1140
1141 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1142 void omap_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m)
1143 {
1144         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1145         u64 off;
1146
1147         off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
1148
1149         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1150
1151         seq_printf(m, "%08x: %2d (%2d) %08llx %pad (%2d) %p %4d",
1152                         omap_obj->flags, obj->name, kref_read(&obj->refcount),
1153                         off, &omap_obj->dma_addr,
1154                         refcount_read(&omap_obj->pin_cnt),
1155                         omap_obj->vaddr, omap_obj->roll);
1156
1157         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1158                 seq_printf(m, " %dx%d", omap_obj->width, omap_obj->height);
1159                 if (omap_obj->block) {
1160                         struct tcm_area *area = &omap_obj->block->area;
1161                         seq_printf(m, " (%dx%d, %dx%d)",
1162                                         area->p0.x, area->p0.y,
1163                                         area->p1.x, area->p1.y);
1164                 }
1165         } else {
1166                 seq_printf(m, " %zu", obj->size);
1167         }
1168
1169         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1170
1171         seq_printf(m, "\n");
1172 }
1173
1174 void omap_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
1175 {
1176         struct omap_gem_object *omap_obj;
1177         int count = 0;
1178         size_t size = 0;
1179
1180         list_for_each_entry(omap_obj, list, mm_list) {
1181                 struct drm_gem_object *obj = &omap_obj->base;
1182                 seq_printf(m, "   ");
1183                 omap_gem_describe(obj, m);
1184                 count++;
1185                 size += obj->size;
1186         }
1187
1188         seq_printf(m, "Total %d objects, %zu bytes\n", count, size);
1189 }
1190 #endif
1191
1192 /* -----------------------------------------------------------------------------
1193  * Constructor & Destructor
1194  */
1195
1196 static void omap_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
1197 {
1198         struct drm_device *dev = obj->dev;
1199         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1200         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1201
1202         omap_gem_evict(obj);
1203
1204         mutex_lock(&priv->list_lock);
1205         list_del(&omap_obj->mm_list);
1206         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1207
1208         /*
1209          * We own the sole reference to the object at this point, but to keep
1210          * lockdep happy, we must still take the omap_obj_lock to call
1211          * omap_gem_detach_pages(). This should hardly make any difference as
1212          * there can't be any lock contention.
1213          */
1214         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1215
1216         /* The object should not be pinned. */
1217         WARN_ON(refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) > 0);
1218
1219         if (omap_obj->pages) {
1220                 if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF)
1221                         kfree(omap_obj->pages);
1222                 else
1223                         omap_gem_detach_pages(obj);
1224         }
1225
1226         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API) {
1227                 dma_free_wc(dev->dev, obj->size, omap_obj->vaddr,
1228                             omap_obj->dma_addr);
1229         } else if (omap_obj->vaddr) {
1230                 vunmap(omap_obj->vaddr);
1231         } else if (obj->import_attach) {
1232                 drm_prime_gem_destroy(obj, omap_obj->sgt);
1233         }
1234
1235         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1236
1237         drm_gem_object_release(obj);
1238
1239         mutex_destroy(&omap_obj->lock);
1240
1241         kfree(omap_obj);
1242 }
1243
1244 static bool omap_gem_validate_flags(struct drm_device *dev, u32 flags)
1245 {
1246         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1247
1248         switch (flags & OMAP_BO_CACHE_MASK) {
1249         case OMAP_BO_CACHED:
1250         case OMAP_BO_WC:
1251         case OMAP_BO_CACHE_MASK:
1252                 break;
1253
1254         default:
1255                 return false;
1256         }
1257
1258         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1259                 if (!priv->usergart)
1260                         return false;
1261
1262                 switch (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1263                 case OMAP_BO_TILED_8:
1264                 case OMAP_BO_TILED_16:
1265                 case OMAP_BO_TILED_32:
1266                         break;
1267
1268                 default:
1269                         return false;
1270                 }
1271         }
1272
1273         return true;
1274 }
1275
1276 static const struct vm_operations_struct omap_gem_vm_ops = {
1277         .fault = omap_gem_fault,
1278         .open = drm_gem_vm_open,
1279         .close = drm_gem_vm_close,
1280 };
1281
1282 static const struct drm_gem_object_funcs omap_gem_object_funcs = {
1283         .free = omap_gem_free_object,
1284         .export = omap_gem_prime_export,
1285         .vm_ops = &omap_gem_vm_ops,
1286 };
1287
1288 /* GEM buffer object constructor */
1289 struct drm_gem_object *omap_gem_new(struct drm_device *dev,
1290                 union omap_gem_size gsize, u32 flags)
1291 {
1292         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1293         struct omap_gem_object *omap_obj;
1294         struct drm_gem_object *obj;
1295         struct address_space *mapping;
1296         size_t size;
1297         int ret;
1298
1299         if (!omap_gem_validate_flags(dev, flags))
1300                 return NULL;
1301
1302         /* Validate the flags and compute the memory and cache flags. */
1303         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1304                 /*
1305                  * Tiled buffers are always shmem paged backed. When they are
1306                  * scanned out, they are remapped into DMM/TILER.
1307                  */
1308                 flags |= OMAP_BO_MEM_SHMEM;
1309
1310                 /*
1311                  * Currently don't allow cached buffers. There is some caching
1312                  * stuff that needs to be handled better.
1313                  */
1314                 flags &= ~(OMAP_BO_CACHED|OMAP_BO_WC|OMAP_BO_UNCACHED);
1315                 flags |= tiler_get_cpu_cache_flags();
1316         } else if ((flags & OMAP_BO_SCANOUT) && !priv->has_dmm) {
1317                 /*
1318                  * If we don't have DMM, we must allocate scanout buffers
1319                  * from contiguous DMA memory.
1320                  */
1321                 flags |= OMAP_BO_MEM_DMA_API;
1322         } else if (!(flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF)) {
1323                 /*
1324                  * All other buffers not backed by dma_buf are shmem-backed.
1325                  */
1326                 flags |= OMAP_BO_MEM_SHMEM;
1327         }
1328
1329         /* Allocate the initialize the OMAP GEM object. */
1330         omap_obj = kzalloc(sizeof(*omap_obj), GFP_KERNEL);
1331         if (!omap_obj)
1332                 return NULL;
1333
1334         obj = &omap_obj->base;
1335         omap_obj->flags = flags;
1336         mutex_init(&omap_obj->lock);
1337
1338         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1339                 /*
1340                  * For tiled buffers align dimensions to slot boundaries and
1341                  * calculate size based on aligned dimensions.
1342                  */
1343                 tiler_align(gem2fmt(flags), &gsize.tiled.width,
1344                             &gsize.tiled.height);
1345
1346                 size = tiler_size(gem2fmt(flags), gsize.tiled.width,
1347                                   gsize.tiled.height);
1348
1349                 omap_obj->width = gsize.tiled.width;
1350                 omap_obj->height = gsize.tiled.height;
1351         } else {
1352                 size = PAGE_ALIGN(gsize.bytes);
1353         }
1354
1355         obj->funcs = &omap_gem_object_funcs;
1356
1357         /* Initialize the GEM object. */
1358         if (!(flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM)) {
1359                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1360         } else {
1361                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
1362                 if (ret)
1363                         goto err_free;
1364
1365                 mapping = obj->filp->f_mapping;
1366                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_USER | __GFP_DMA32);
1367         }
1368
1369         /* Allocate memory if needed. */
1370         if (flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API) {
1371                 omap_obj->vaddr = dma_alloc_wc(dev->dev, size,
1372                                                &omap_obj->dma_addr,
1373                                                GFP_KERNEL);
1374                 if (!omap_obj->vaddr)
1375                         goto err_release;
1376         }
1377
1378         mutex_lock(&priv->list_lock);
1379         list_add(&omap_obj->mm_list, &priv->obj_list);
1380         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1381
1382         return obj;
1383
1384 err_release:
1385         drm_gem_object_release(obj);
1386 err_free:
1387         kfree(omap_obj);
1388         return NULL;
1389 }
1390
1391 struct drm_gem_object *omap_gem_new_dmabuf(struct drm_device *dev, size_t size,
1392                                            struct sg_table *sgt)
1393 {
1394         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1395         struct omap_gem_object *omap_obj;
1396         struct drm_gem_object *obj;
1397         union omap_gem_size gsize;
1398
1399         /* Without a DMM only physically contiguous buffers can be supported. */
1400         if (sgt->orig_nents != 1 && !priv->has_dmm)
1401                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1402
1403         gsize.bytes = PAGE_ALIGN(size);
1404         obj = omap_gem_new(dev, gsize, OMAP_BO_MEM_DMABUF | OMAP_BO_WC);
1405         if (!obj)
1406                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1407
1408         omap_obj = to_omap_bo(obj);
1409
1410         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1411
1412         omap_obj->sgt = sgt;
1413
1414         if (sgt->orig_nents == 1) {
1415                 omap_obj->dma_addr = sg_dma_address(sgt->sgl);
1416         } else {
1417                 /* Create pages list from sgt */
1418                 struct page **pages;
1419                 unsigned int npages;
1420                 unsigned int ret;
1421
1422                 npages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
1423                 pages = kcalloc(npages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
1424                 if (!pages) {
1425                         omap_gem_free_object(obj);
1426                         obj = ERR_PTR(-ENOMEM);
1427                         goto done;
1428                 }
1429
1430                 omap_obj->pages = pages;
1431                 ret = drm_prime_sg_to_page_array(sgt, pages, npages);
1432                 if (ret) {
1433                         omap_gem_free_object(obj);
1434                         obj = ERR_PTR(-ENOMEM);
1435                         goto done;
1436                 }
1437         }
1438
1439 done:
1440         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1441         return obj;
1442 }
1443
1444 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
1445 int omap_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
1446                 union omap_gem_size gsize, u32 flags, u32 *handle)
1447 {
1448         struct drm_gem_object *obj;
1449         int ret;
1450
1451         obj = omap_gem_new(dev, gsize, flags);
1452         if (!obj)
1453                 return -ENOMEM;
1454
1455         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
1456         if (ret) {
1457                 omap_gem_free_object(obj);
1458                 return ret;
1459         }
1460
1461         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
1462         drm_gem_object_put(obj);
1463
1464         return 0;
1465 }
1466
1467 /* -----------------------------------------------------------------------------
1468  * Init & Cleanup
1469  */
1470
1471 /* If DMM is used, we need to set some stuff up.. */
1472 void omap_gem_init(struct drm_device *dev)
1473 {
1474         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1475         struct omap_drm_usergart *usergart;
1476         const enum tiler_fmt fmts[] = {
1477                         TILFMT_8BIT, TILFMT_16BIT, TILFMT_32BIT
1478         };
1479         int i, j;
1480
1481         if (!dmm_is_available()) {
1482                 /* DMM only supported on OMAP4 and later, so this isn't fatal */
1483                 dev_warn(dev->dev, "DMM not available, disable DMM support\n");
1484                 return;
1485         }
1486
1487         usergart = kcalloc(3, sizeof(*usergart), GFP_KERNEL);
1488         if (!usergart)
1489                 return;
1490
1491         /* reserve 4k aligned/wide regions for userspace mappings: */
1492         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fmts); i++) {
1493                 u16 h = 1, w = PAGE_SIZE >> i;
1494
1495                 tiler_align(fmts[i], &w, &h);
1496                 /* note: since each region is 1 4kb page wide, and minimum
1497                  * number of rows, the height ends up being the same as the
1498                  * # of pages in the region
1499                  */
1500                 usergart[i].height = h;
1501                 usergart[i].height_shift = ilog2(h);
1502                 usergart[i].stride_pfn = tiler_stride(fmts[i], 0) >> PAGE_SHIFT;
1503                 usergart[i].slot_shift = ilog2((PAGE_SIZE / h) >> i);
1504                 for (j = 0; j < NUM_USERGART_ENTRIES; j++) {
1505                         struct omap_drm_usergart_entry *entry;
1506                         struct tiler_block *block;
1507
1508                         entry = &usergart[i].entry[j];
1509                         block = tiler_reserve_2d(fmts[i], w, h, PAGE_SIZE);
1510                         if (IS_ERR(block)) {
1511                                 dev_err(dev->dev,
1512                                                 "reserve failed: %d, %d, %ld\n",
1513                                                 i, j, PTR_ERR(block));
1514                                 return;
1515                         }
1516                         entry->dma_addr = tiler_ssptr(block);
1517                         entry->block = block;
1518
1519                         DBG("%d:%d: %dx%d: dma_addr=%pad stride=%d", i, j, w, h,
1520                                         &entry->dma_addr,
1521                                         usergart[i].stride_pfn << PAGE_SHIFT);
1522                 }
1523         }
1524
1525         priv->usergart = usergart;
1526         priv->has_dmm = true;
1527 }
1528
1529 void omap_gem_deinit(struct drm_device *dev)
1530 {
1531         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1532
1533         /* I believe we can rely on there being no more outstanding GEM
1534          * objects which could depend on usergart/dmm at this point.
1535          */
1536         kfree(priv->usergart);
1537 }