]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/msm/msm_gem.c
Merge tag 'for-linus-5.19-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rw/uml
[linux.git] / drivers / gpu / drm / msm / msm_gem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2013 Red Hat
4  * Author: Rob Clark <[email protected]>
5  */
6
7 #include <linux/dma-map-ops.h>
8 #include <linux/vmalloc.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/shmem_fs.h>
11 #include <linux/dma-buf.h>
12 #include <linux/pfn_t.h>
13
14 #include <drm/drm_prime.h>
15
16 #include "msm_drv.h"
17 #include "msm_fence.h"
18 #include "msm_gem.h"
19 #include "msm_gpu.h"
20 #include "msm_mmu.h"
21
22 static void update_inactive(struct msm_gem_object *msm_obj);
23
24 static dma_addr_t physaddr(struct drm_gem_object *obj)
25 {
26         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
27         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
28         return (((dma_addr_t)msm_obj->vram_node->start) << PAGE_SHIFT) +
29                         priv->vram.paddr;
30 }
31
32 static bool use_pages(struct drm_gem_object *obj)
33 {
34         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
35         return !msm_obj->vram_node;
36 }
37
38 /*
39  * Cache sync.. this is a bit over-complicated, to fit dma-mapping
40  * API.  Really GPU cache is out of scope here (handled on cmdstream)
41  * and all we need to do is invalidate newly allocated pages before
42  * mapping to CPU as uncached/writecombine.
43  *
44  * On top of this, we have the added headache, that depending on
45  * display generation, the display's iommu may be wired up to either
46  * the toplevel drm device (mdss), or to the mdp sub-node, meaning
47  * that here we either have dma-direct or iommu ops.
48  *
49  * Let this be a cautionary tail of abstraction gone wrong.
50  */
51
52 static void sync_for_device(struct msm_gem_object *msm_obj)
53 {
54         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
55
56         dma_map_sgtable(dev, msm_obj->sgt, DMA_BIDIRECTIONAL, 0);
57 }
58
59 static void sync_for_cpu(struct msm_gem_object *msm_obj)
60 {
61         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
62
63         dma_unmap_sgtable(dev, msm_obj->sgt, DMA_BIDIRECTIONAL, 0);
64 }
65
66 /* allocate pages from VRAM carveout, used when no IOMMU: */
67 static struct page **get_pages_vram(struct drm_gem_object *obj, int npages)
68 {
69         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
70         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
71         dma_addr_t paddr;
72         struct page **p;
73         int ret, i;
74
75         p = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
76         if (!p)
77                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
78
79         spin_lock(&priv->vram.lock);
80         ret = drm_mm_insert_node(&priv->vram.mm, msm_obj->vram_node, npages);
81         spin_unlock(&priv->vram.lock);
82         if (ret) {
83                 kvfree(p);
84                 return ERR_PTR(ret);
85         }
86
87         paddr = physaddr(obj);
88         for (i = 0; i < npages; i++) {
89                 p[i] = pfn_to_page(__phys_to_pfn(paddr));
90                 paddr += PAGE_SIZE;
91         }
92
93         return p;
94 }
95
96 static struct page **get_pages(struct drm_gem_object *obj)
97 {
98         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
99
100         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
101
102         if (!msm_obj->pages) {
103                 struct drm_device *dev = obj->dev;
104                 struct page **p;
105                 int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
106
107                 if (use_pages(obj))
108                         p = drm_gem_get_pages(obj);
109                 else
110                         p = get_pages_vram(obj, npages);
111
112                 if (IS_ERR(p)) {
113                         DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "could not get pages: %ld\n",
114                                         PTR_ERR(p));
115                         return p;
116                 }
117
118                 msm_obj->pages = p;
119
120                 msm_obj->sgt = drm_prime_pages_to_sg(obj->dev, p, npages);
121                 if (IS_ERR(msm_obj->sgt)) {
122                         void *ptr = ERR_CAST(msm_obj->sgt);
123
124                         DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "failed to allocate sgt\n");
125                         msm_obj->sgt = NULL;
126                         return ptr;
127                 }
128
129                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
130                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
131                  */
132                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
133                         sync_for_device(msm_obj);
134
135                 update_inactive(msm_obj);
136         }
137
138         return msm_obj->pages;
139 }
140
141 static void put_pages_vram(struct drm_gem_object *obj)
142 {
143         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
144         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
145
146         spin_lock(&priv->vram.lock);
147         drm_mm_remove_node(msm_obj->vram_node);
148         spin_unlock(&priv->vram.lock);
149
150         kvfree(msm_obj->pages);
151 }
152
153 static void put_pages(struct drm_gem_object *obj)
154 {
155         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
156
157         if (msm_obj->pages) {
158                 if (msm_obj->sgt) {
159                         /* For non-cached buffers, ensure the new
160                          * pages are clean because display controller,
161                          * GPU, etc. are not coherent:
162                          */
163                         if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
164                                 sync_for_cpu(msm_obj);
165
166                         sg_free_table(msm_obj->sgt);
167                         kfree(msm_obj->sgt);
168                         msm_obj->sgt = NULL;
169                 }
170
171                 if (use_pages(obj))
172                         drm_gem_put_pages(obj, msm_obj->pages, true, false);
173                 else
174                         put_pages_vram(obj);
175
176                 msm_obj->pages = NULL;
177         }
178 }
179
180 struct page **msm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
181 {
182         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
183         struct page **p;
184
185         msm_gem_lock(obj);
186
187         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
188                 msm_gem_unlock(obj);
189                 return ERR_PTR(-EBUSY);
190         }
191
192         p = get_pages(obj);
193
194         if (!IS_ERR(p)) {
195                 msm_obj->pin_count++;
196                 update_inactive(msm_obj);
197         }
198
199         msm_gem_unlock(obj);
200         return p;
201 }
202
203 void msm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
204 {
205         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
206
207         msm_gem_lock(obj);
208         msm_obj->pin_count--;
209         GEM_WARN_ON(msm_obj->pin_count < 0);
210         update_inactive(msm_obj);
211         msm_gem_unlock(obj);
212 }
213
214 static pgprot_t msm_gem_pgprot(struct msm_gem_object *msm_obj, pgprot_t prot)
215 {
216         if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
217                 return pgprot_writecombine(prot);
218         return prot;
219 }
220
221 static vm_fault_t msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
222 {
223         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
224         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
225         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
226         struct page **pages;
227         unsigned long pfn;
228         pgoff_t pgoff;
229         int err;
230         vm_fault_t ret;
231
232         /*
233          * vm_ops.open/drm_gem_mmap_obj and close get and put
234          * a reference on obj. So, we dont need to hold one here.
235          */
236         err = msm_gem_lock_interruptible(obj);
237         if (err) {
238                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
239                 goto out;
240         }
241
242         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
243                 msm_gem_unlock(obj);
244                 return VM_FAULT_SIGBUS;
245         }
246
247         /* make sure we have pages attached now */
248         pages = get_pages(obj);
249         if (IS_ERR(pages)) {
250                 ret = vmf_error(PTR_ERR(pages));
251                 goto out_unlock;
252         }
253
254         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
255         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
256
257         pfn = page_to_pfn(pages[pgoff]);
258
259         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
260                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
261
262         ret = vmf_insert_mixed(vma, vmf->address, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
263 out_unlock:
264         msm_gem_unlock(obj);
265 out:
266         return ret;
267 }
268
269 /** get mmap offset */
270 static uint64_t mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
271 {
272         struct drm_device *dev = obj->dev;
273         int ret;
274
275         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
276
277         /* Make it mmapable */
278         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
279
280         if (ret) {
281                 DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
282                 return 0;
283         }
284
285         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
286 }
287
288 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
289 {
290         uint64_t offset;
291
292         msm_gem_lock(obj);
293         offset = mmap_offset(obj);
294         msm_gem_unlock(obj);
295         return offset;
296 }
297
298 static struct msm_gem_vma *add_vma(struct drm_gem_object *obj,
299                 struct msm_gem_address_space *aspace)
300 {
301         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
302         struct msm_gem_vma *vma;
303
304         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
305
306         vma = kzalloc(sizeof(*vma), GFP_KERNEL);
307         if (!vma)
308                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
309
310         vma->aspace = aspace;
311
312         list_add_tail(&vma->list, &msm_obj->vmas);
313
314         return vma;
315 }
316
317 static struct msm_gem_vma *lookup_vma(struct drm_gem_object *obj,
318                 struct msm_gem_address_space *aspace)
319 {
320         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
321         struct msm_gem_vma *vma;
322
323         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
324
325         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
326                 if (vma->aspace == aspace)
327                         return vma;
328         }
329
330         return NULL;
331 }
332
333 static void del_vma(struct msm_gem_vma *vma)
334 {
335         if (!vma)
336                 return;
337
338         list_del(&vma->list);
339         kfree(vma);
340 }
341
342 /*
343  * If close is true, this also closes the VMA (releasing the allocated
344  * iova range) in addition to removing the iommu mapping.  In the eviction
345  * case (!close), we keep the iova allocated, but only remove the iommu
346  * mapping.
347  */
348 static void
349 put_iova_spaces(struct drm_gem_object *obj, bool close)
350 {
351         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
352         struct msm_gem_vma *vma;
353
354         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
355
356         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
357                 if (vma->aspace) {
358                         msm_gem_purge_vma(vma->aspace, vma);
359                         if (close)
360                                 msm_gem_close_vma(vma->aspace, vma);
361                 }
362         }
363 }
364
365 /* Called with msm_obj locked */
366 static void
367 put_iova_vmas(struct drm_gem_object *obj)
368 {
369         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
370         struct msm_gem_vma *vma, *tmp;
371
372         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
373
374         list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &msm_obj->vmas, list) {
375                 del_vma(vma);
376         }
377 }
378
379 static struct msm_gem_vma *get_vma_locked(struct drm_gem_object *obj,
380                 struct msm_gem_address_space *aspace,
381                 u64 range_start, u64 range_end)
382 {
383         struct msm_gem_vma *vma;
384
385         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
386
387         vma = lookup_vma(obj, aspace);
388
389         if (!vma) {
390                 int ret;
391
392                 vma = add_vma(obj, aspace);
393                 if (IS_ERR(vma))
394                         return vma;
395
396                 ret = msm_gem_init_vma(aspace, vma, obj->size,
397                         range_start, range_end);
398                 if (ret) {
399                         del_vma(vma);
400                         return ERR_PTR(ret);
401                 }
402         } else {
403                 GEM_WARN_ON(vma->iova < range_start);
404                 GEM_WARN_ON((vma->iova + obj->size) > range_end);
405         }
406
407         return vma;
408 }
409
410 int msm_gem_pin_vma_locked(struct drm_gem_object *obj, struct msm_gem_vma *vma)
411 {
412         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
413         struct page **pages;
414         int ret, prot = IOMMU_READ;
415
416         if (!(msm_obj->flags & MSM_BO_GPU_READONLY))
417                 prot |= IOMMU_WRITE;
418
419         if (msm_obj->flags & MSM_BO_MAP_PRIV)
420                 prot |= IOMMU_PRIV;
421
422         if (msm_obj->flags & MSM_BO_CACHED_COHERENT)
423                 prot |= IOMMU_CACHE;
424
425         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
426
427         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED))
428                 return -EBUSY;
429
430         pages = get_pages(obj);
431         if (IS_ERR(pages))
432                 return PTR_ERR(pages);
433
434         ret = msm_gem_map_vma(vma->aspace, vma, prot, msm_obj->sgt, obj->size);
435
436         if (!ret)
437                 msm_obj->pin_count++;
438
439         return ret;
440 }
441
442 void msm_gem_unpin_vma_locked(struct drm_gem_object *obj, struct msm_gem_vma *vma)
443 {
444         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
445
446         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
447
448         msm_gem_unpin_vma(vma);
449
450         msm_obj->pin_count--;
451         GEM_WARN_ON(msm_obj->pin_count < 0);
452
453         update_inactive(msm_obj);
454 }
455
456 struct msm_gem_vma *msm_gem_get_vma_locked(struct drm_gem_object *obj,
457                                            struct msm_gem_address_space *aspace)
458 {
459         return get_vma_locked(obj, aspace, 0, U64_MAX);
460 }
461
462 static int get_and_pin_iova_range_locked(struct drm_gem_object *obj,
463                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova,
464                 u64 range_start, u64 range_end)
465 {
466         struct msm_gem_vma *vma;
467         int ret;
468
469         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
470
471         vma = get_vma_locked(obj, aspace, range_start, range_end);
472         if (IS_ERR(vma))
473                 return PTR_ERR(vma);
474
475         ret = msm_gem_pin_vma_locked(obj, vma);
476         if (!ret)
477                 *iova = vma->iova;
478
479         return ret;
480 }
481
482 /*
483  * get iova and pin it. Should have a matching put
484  * limits iova to specified range (in pages)
485  */
486 int msm_gem_get_and_pin_iova_range(struct drm_gem_object *obj,
487                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova,
488                 u64 range_start, u64 range_end)
489 {
490         int ret;
491
492         msm_gem_lock(obj);
493         ret = get_and_pin_iova_range_locked(obj, aspace, iova, range_start, range_end);
494         msm_gem_unlock(obj);
495
496         return ret;
497 }
498
499 /* get iova and pin it. Should have a matching put */
500 int msm_gem_get_and_pin_iova(struct drm_gem_object *obj,
501                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
502 {
503         return msm_gem_get_and_pin_iova_range(obj, aspace, iova, 0, U64_MAX);
504 }
505
506 /*
507  * Get an iova but don't pin it. Doesn't need a put because iovas are currently
508  * valid for the life of the object
509  */
510 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
511                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
512 {
513         struct msm_gem_vma *vma;
514         int ret = 0;
515
516         msm_gem_lock(obj);
517         vma = get_vma_locked(obj, aspace, 0, U64_MAX);
518         if (IS_ERR(vma)) {
519                 ret = PTR_ERR(vma);
520         } else {
521                 *iova = vma->iova;
522         }
523         msm_gem_unlock(obj);
524
525         return ret;
526 }
527
528 static int clear_iova(struct drm_gem_object *obj,
529                       struct msm_gem_address_space *aspace)
530 {
531         struct msm_gem_vma *vma = lookup_vma(obj, aspace);
532
533         if (!vma)
534                 return 0;
535
536         if (msm_gem_vma_inuse(vma))
537                 return -EBUSY;
538
539         msm_gem_purge_vma(vma->aspace, vma);
540         msm_gem_close_vma(vma->aspace, vma);
541         del_vma(vma);
542
543         return 0;
544 }
545
546 /*
547  * Get the requested iova but don't pin it.  Fails if the requested iova is
548  * not available.  Doesn't need a put because iovas are currently valid for
549  * the life of the object.
550  *
551  * Setting an iova of zero will clear the vma.
552  */
553 int msm_gem_set_iova(struct drm_gem_object *obj,
554                      struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t iova)
555 {
556         int ret = 0;
557
558         msm_gem_lock(obj);
559         if (!iova) {
560                 ret = clear_iova(obj, aspace);
561         } else {
562                 struct msm_gem_vma *vma;
563                 vma = get_vma_locked(obj, aspace, iova, iova + obj->size);
564                 if (IS_ERR(vma)) {
565                         ret = PTR_ERR(vma);
566                 } else if (GEM_WARN_ON(vma->iova != iova)) {
567                         clear_iova(obj, aspace);
568                         ret = -EBUSY;
569                 }
570         }
571         msm_gem_unlock(obj);
572
573         return ret;
574 }
575
576 /*
577  * Unpin a iova by updating the reference counts. The memory isn't actually
578  * purged until something else (shrinker, mm_notifier, destroy, etc) decides
579  * to get rid of it
580  */
581 void msm_gem_unpin_iova(struct drm_gem_object *obj,
582                 struct msm_gem_address_space *aspace)
583 {
584         struct msm_gem_vma *vma;
585
586         msm_gem_lock(obj);
587         vma = lookup_vma(obj, aspace);
588         if (!GEM_WARN_ON(!vma)) {
589                 msm_gem_unpin_vma_locked(obj, vma);
590         }
591         msm_gem_unlock(obj);
592 }
593
594 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
595                 struct drm_mode_create_dumb *args)
596 {
597         args->pitch = align_pitch(args->width, args->bpp);
598         args->size  = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
599         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
600                         MSM_BO_SCANOUT | MSM_BO_WC, &args->handle, "dumb");
601 }
602
603 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
604                 uint32_t handle, uint64_t *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 = msm_gem_mmap_offset(obj);
617
618         drm_gem_object_put(obj);
619
620 fail:
621         return ret;
622 }
623
624 static void *get_vaddr(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
625 {
626         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
627         int ret = 0;
628
629         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
630
631         if (obj->import_attach)
632                 return ERR_PTR(-ENODEV);
633
634         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv > madv)) {
635                 DRM_DEV_ERROR(obj->dev->dev, "Invalid madv state: %u vs %u\n",
636                         msm_obj->madv, madv);
637                 return ERR_PTR(-EBUSY);
638         }
639
640         /* increment vmap_count *before* vmap() call, so shrinker can
641          * check vmap_count (is_vunmapable()) outside of msm_obj lock.
642          * This guarantees that we won't try to msm_gem_vunmap() this
643          * same object from within the vmap() call (while we already
644          * hold msm_obj lock)
645          */
646         msm_obj->vmap_count++;
647
648         if (!msm_obj->vaddr) {
649                 struct page **pages = get_pages(obj);
650                 if (IS_ERR(pages)) {
651                         ret = PTR_ERR(pages);
652                         goto fail;
653                 }
654                 msm_obj->vaddr = vmap(pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
655                                 VM_MAP, msm_gem_pgprot(msm_obj, PAGE_KERNEL));
656                 if (msm_obj->vaddr == NULL) {
657                         ret = -ENOMEM;
658                         goto fail;
659                 }
660
661                 update_inactive(msm_obj);
662         }
663
664         return msm_obj->vaddr;
665
666 fail:
667         msm_obj->vmap_count--;
668         return ERR_PTR(ret);
669 }
670
671 void *msm_gem_get_vaddr_locked(struct drm_gem_object *obj)
672 {
673         return get_vaddr(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
674 }
675
676 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
677 {
678         void *ret;
679
680         msm_gem_lock(obj);
681         ret = msm_gem_get_vaddr_locked(obj);
682         msm_gem_unlock(obj);
683
684         return ret;
685 }
686
687 /*
688  * Don't use this!  It is for the very special case of dumping
689  * submits from GPU hangs or faults, were the bo may already
690  * be MSM_MADV_DONTNEED, but we know the buffer is still on the
691  * active list.
692  */
693 void *msm_gem_get_vaddr_active(struct drm_gem_object *obj)
694 {
695         return get_vaddr(obj, __MSM_MADV_PURGED);
696 }
697
698 void msm_gem_put_vaddr_locked(struct drm_gem_object *obj)
699 {
700         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
701
702         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
703         GEM_WARN_ON(msm_obj->vmap_count < 1);
704
705         msm_obj->vmap_count--;
706 }
707
708 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
709 {
710         msm_gem_lock(obj);
711         msm_gem_put_vaddr_locked(obj);
712         msm_gem_unlock(obj);
713 }
714
715 /* Update madvise status, returns true if not purged, else
716  * false or -errno.
717  */
718 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
719 {
720         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
721
722         msm_gem_lock(obj);
723
724         if (msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED)
725                 msm_obj->madv = madv;
726
727         madv = msm_obj->madv;
728
729         /* If the obj is inactive, we might need to move it
730          * between inactive lists
731          */
732         if (msm_obj->active_count == 0)
733                 update_inactive(msm_obj);
734
735         msm_gem_unlock(obj);
736
737         return (madv != __MSM_MADV_PURGED);
738 }
739
740 void msm_gem_purge(struct drm_gem_object *obj)
741 {
742         struct drm_device *dev = obj->dev;
743         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
744
745         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
746         GEM_WARN_ON(!is_purgeable(msm_obj));
747
748         /* Get rid of any iommu mapping(s): */
749         put_iova_spaces(obj, true);
750
751         msm_gem_vunmap(obj);
752
753         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
754
755         put_pages(obj);
756
757         put_iova_vmas(obj);
758
759         msm_obj->madv = __MSM_MADV_PURGED;
760         update_inactive(msm_obj);
761
762         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
763
764         /* Our goal here is to return as much of the memory as
765          * is possible back to the system as we are called from OOM.
766          * To do this we must instruct the shmfs to drop all of its
767          * backing pages, *now*.
768          */
769         shmem_truncate_range(file_inode(obj->filp), 0, (loff_t)-1);
770
771         invalidate_mapping_pages(file_inode(obj->filp)->i_mapping,
772                         0, (loff_t)-1);
773 }
774
775 /*
776  * Unpin the backing pages and make them available to be swapped out.
777  */
778 void msm_gem_evict(struct drm_gem_object *obj)
779 {
780         struct drm_device *dev = obj->dev;
781         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
782
783         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
784         GEM_WARN_ON(is_unevictable(msm_obj));
785         GEM_WARN_ON(!msm_obj->evictable);
786         GEM_WARN_ON(msm_obj->active_count);
787
788         /* Get rid of any iommu mapping(s): */
789         put_iova_spaces(obj, false);
790
791         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
792
793         put_pages(obj);
794
795         update_inactive(msm_obj);
796 }
797
798 void msm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj)
799 {
800         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
801
802         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
803
804         if (!msm_obj->vaddr || GEM_WARN_ON(!is_vunmapable(msm_obj)))
805                 return;
806
807         vunmap(msm_obj->vaddr);
808         msm_obj->vaddr = NULL;
809 }
810
811 void msm_gem_active_get(struct drm_gem_object *obj, struct msm_gpu *gpu)
812 {
813         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
814         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
815
816         might_sleep();
817         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
818         GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED);
819         GEM_WARN_ON(msm_obj->dontneed);
820
821         if (msm_obj->active_count++ == 0) {
822                 mutex_lock(&priv->mm_lock);
823                 if (msm_obj->evictable)
824                         mark_unevictable(msm_obj);
825                 list_move_tail(&msm_obj->mm_list, &gpu->active_list);
826                 mutex_unlock(&priv->mm_lock);
827         }
828 }
829
830 void msm_gem_active_put(struct drm_gem_object *obj)
831 {
832         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
833
834         might_sleep();
835         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(obj));
836
837         if (--msm_obj->active_count == 0) {
838                 update_inactive(msm_obj);
839         }
840 }
841
842 static void update_inactive(struct msm_gem_object *msm_obj)
843 {
844         struct msm_drm_private *priv = msm_obj->base.dev->dev_private;
845
846         GEM_WARN_ON(!msm_gem_is_locked(&msm_obj->base));
847
848         if (msm_obj->active_count != 0)
849                 return;
850
851         mutex_lock(&priv->mm_lock);
852
853         if (msm_obj->dontneed)
854                 mark_unpurgeable(msm_obj);
855         if (msm_obj->evictable)
856                 mark_unevictable(msm_obj);
857
858         list_del(&msm_obj->mm_list);
859         if ((msm_obj->madv == MSM_MADV_WILLNEED) && msm_obj->sgt) {
860                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_willneed);
861                 mark_evictable(msm_obj);
862         } else if (msm_obj->madv == MSM_MADV_DONTNEED) {
863                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_dontneed);
864                 mark_purgeable(msm_obj);
865         } else {
866                 GEM_WARN_ON((msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED) && msm_obj->sgt);
867                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_unpinned);
868         }
869
870         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
871 }
872
873 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout)
874 {
875         bool write = !!(op & MSM_PREP_WRITE);
876         unsigned long remain =
877                 op & MSM_PREP_NOSYNC ? 0 : timeout_to_jiffies(timeout);
878         long ret;
879
880         ret = dma_resv_wait_timeout(obj->resv, dma_resv_usage_rw(write),
881                                     true,  remain);
882         if (ret == 0)
883                 return remain == 0 ? -EBUSY : -ETIMEDOUT;
884         else if (ret < 0)
885                 return ret;
886
887         /* TODO cache maintenance */
888
889         return 0;
890 }
891
892 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj)
893 {
894         /* TODO cache maintenance */
895         return 0;
896 }
897
898 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
899 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m,
900                 struct msm_gem_stats *stats)
901 {
902         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
903         struct dma_resv *robj = obj->resv;
904         struct msm_gem_vma *vma;
905         uint64_t off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
906         const char *madv;
907
908         msm_gem_lock(obj);
909
910         stats->all.count++;
911         stats->all.size += obj->size;
912
913         if (is_active(msm_obj)) {
914                 stats->active.count++;
915                 stats->active.size += obj->size;
916         }
917
918         if (msm_obj->pages) {
919                 stats->resident.count++;
920                 stats->resident.size += obj->size;
921         }
922
923         switch (msm_obj->madv) {
924         case __MSM_MADV_PURGED:
925                 stats->purged.count++;
926                 stats->purged.size += obj->size;
927                 madv = " purged";
928                 break;
929         case MSM_MADV_DONTNEED:
930                 stats->purgeable.count++;
931                 stats->purgeable.size += obj->size;
932                 madv = " purgeable";
933                 break;
934         case MSM_MADV_WILLNEED:
935         default:
936                 madv = "";
937                 break;
938         }
939
940         seq_printf(m, "%08x: %c %2d (%2d) %08llx %p",
941                         msm_obj->flags, is_active(msm_obj) ? 'A' : 'I',
942                         obj->name, kref_read(&obj->refcount),
943                         off, msm_obj->vaddr);
944
945         seq_printf(m, " %08zu %9s %-32s\n", obj->size, madv, msm_obj->name);
946
947         if (!list_empty(&msm_obj->vmas)) {
948
949                 seq_puts(m, "      vmas:");
950
951                 list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
952                         const char *name, *comm;
953                         if (vma->aspace) {
954                                 struct msm_gem_address_space *aspace = vma->aspace;
955                                 struct task_struct *task =
956                                         get_pid_task(aspace->pid, PIDTYPE_PID);
957                                 if (task) {
958                                         comm = kstrdup(task->comm, GFP_KERNEL);
959                                         put_task_struct(task);
960                                 } else {
961                                         comm = NULL;
962                                 }
963                                 name = aspace->name;
964                         } else {
965                                 name = comm = NULL;
966                         }
967                         seq_printf(m, " [%s%s%s: aspace=%p, %08llx,%s,inuse=%d]",
968                                 name, comm ? ":" : "", comm ? comm : "",
969                                 vma->aspace, vma->iova,
970                                 vma->mapped ? "mapped" : "unmapped",
971                                 msm_gem_vma_inuse(vma));
972                         kfree(comm);
973                 }
974
975                 seq_puts(m, "\n");
976         }
977
978         dma_resv_describe(robj, m);
979         msm_gem_unlock(obj);
980 }
981
982 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
983 {
984         struct msm_gem_stats stats = {};
985         struct msm_gem_object *msm_obj;
986
987         seq_puts(m, "   flags       id ref  offset   kaddr            size     madv      name\n");
988         list_for_each_entry(msm_obj, list, node) {
989                 struct drm_gem_object *obj = &msm_obj->base;
990                 seq_puts(m, "   ");
991                 msm_gem_describe(obj, m, &stats);
992         }
993
994         seq_printf(m, "Total:     %4d objects, %9zu bytes\n",
995                         stats.all.count, stats.all.size);
996         seq_printf(m, "Active:    %4d objects, %9zu bytes\n",
997                         stats.active.count, stats.active.size);
998         seq_printf(m, "Resident:  %4d objects, %9zu bytes\n",
999                         stats.resident.count, stats.resident.size);
1000         seq_printf(m, "Purgeable: %4d objects, %9zu bytes\n",
1001                         stats.purgeable.count, stats.purgeable.size);
1002         seq_printf(m, "Purged:    %4d objects, %9zu bytes\n",
1003                         stats.purged.count, stats.purged.size);
1004 }
1005 #endif
1006
1007 /* don't call directly!  Use drm_gem_object_put() */
1008 void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
1009 {
1010         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
1011         struct drm_device *dev = obj->dev;
1012         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1013
1014         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1015         list_del(&msm_obj->node);
1016         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1017
1018         mutex_lock(&priv->mm_lock);
1019         if (msm_obj->dontneed)
1020                 mark_unpurgeable(msm_obj);
1021         list_del(&msm_obj->mm_list);
1022         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
1023
1024         msm_gem_lock(obj);
1025
1026         /* object should not be on active list: */
1027         GEM_WARN_ON(is_active(msm_obj));
1028
1029         put_iova_spaces(obj, true);
1030
1031         if (obj->import_attach) {
1032                 GEM_WARN_ON(msm_obj->vaddr);
1033
1034                 /* Don't drop the pages for imported dmabuf, as they are not
1035                  * ours, just free the array we allocated:
1036                  */
1037                 kvfree(msm_obj->pages);
1038
1039                 put_iova_vmas(obj);
1040
1041                 /* dma_buf_detach() grabs resv lock, so we need to unlock
1042                  * prior to drm_prime_gem_destroy
1043                  */
1044                 msm_gem_unlock(obj);
1045
1046                 drm_prime_gem_destroy(obj, msm_obj->sgt);
1047         } else {
1048                 msm_gem_vunmap(obj);
1049                 put_pages(obj);
1050                 put_iova_vmas(obj);
1051                 msm_gem_unlock(obj);
1052         }
1053
1054         drm_gem_object_release(obj);
1055
1056         kfree(msm_obj);
1057 }
1058
1059 static int msm_gem_object_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma)
1060 {
1061         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
1062
1063         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_MIXEDMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
1064         vma->vm_page_prot = msm_gem_pgprot(msm_obj, vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
1065
1066         return 0;
1067 }
1068
1069 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
1070 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
1071                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle,
1072                 char *name)
1073 {
1074         struct drm_gem_object *obj;
1075         int ret;
1076
1077         obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
1078
1079         if (IS_ERR(obj))
1080                 return PTR_ERR(obj);
1081
1082         if (name)
1083                 msm_gem_object_set_name(obj, "%s", name);
1084
1085         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
1086
1087         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
1088         drm_gem_object_put(obj);
1089
1090         return ret;
1091 }
1092
1093 static const struct vm_operations_struct vm_ops = {
1094         .fault = msm_gem_fault,
1095         .open = drm_gem_vm_open,
1096         .close = drm_gem_vm_close,
1097 };
1098
1099 static const struct drm_gem_object_funcs msm_gem_object_funcs = {
1100         .free = msm_gem_free_object,
1101         .pin = msm_gem_prime_pin,
1102         .unpin = msm_gem_prime_unpin,
1103         .get_sg_table = msm_gem_prime_get_sg_table,
1104         .vmap = msm_gem_prime_vmap,
1105         .vunmap = msm_gem_prime_vunmap,
1106         .mmap = msm_gem_object_mmap,
1107         .vm_ops = &vm_ops,
1108 };
1109
1110 static int msm_gem_new_impl(struct drm_device *dev,
1111                 uint32_t size, uint32_t flags,
1112                 struct drm_gem_object **obj)
1113 {
1114         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1115         struct msm_gem_object *msm_obj;
1116
1117         switch (flags & MSM_BO_CACHE_MASK) {
1118         case MSM_BO_UNCACHED:
1119         case MSM_BO_CACHED:
1120         case MSM_BO_WC:
1121                 break;
1122         case MSM_BO_CACHED_COHERENT:
1123                 if (priv->has_cached_coherent)
1124                         break;
1125                 fallthrough;
1126         default:
1127                 DRM_DEV_DEBUG(dev->dev, "invalid cache flag: %x\n",
1128                                 (flags & MSM_BO_CACHE_MASK));
1129                 return -EINVAL;
1130         }
1131
1132         msm_obj = kzalloc(sizeof(*msm_obj), GFP_KERNEL);
1133         if (!msm_obj)
1134                 return -ENOMEM;
1135
1136         msm_obj->flags = flags;
1137         msm_obj->madv = MSM_MADV_WILLNEED;
1138
1139         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->node);
1140         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->vmas);
1141
1142         *obj = &msm_obj->base;
1143         (*obj)->funcs = &msm_gem_object_funcs;
1144
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev, uint32_t size, uint32_t flags)
1149 {
1150         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1151         struct msm_gem_object *msm_obj;
1152         struct drm_gem_object *obj = NULL;
1153         bool use_vram = false;
1154         int ret;
1155
1156         size = PAGE_ALIGN(size);
1157
1158         if (!msm_use_mmu(dev))
1159                 use_vram = true;
1160         else if ((flags & (MSM_BO_STOLEN | MSM_BO_SCANOUT)) && priv->vram.size)
1161                 use_vram = true;
1162
1163         if (GEM_WARN_ON(use_vram && !priv->vram.size))
1164                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1165
1166         /* Disallow zero sized objects as they make the underlying
1167          * infrastructure grumpy
1168          */
1169         if (size == 0)
1170                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1171
1172         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, flags, &obj);
1173         if (ret)
1174                 return ERR_PTR(ret);
1175
1176         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1177
1178         if (use_vram) {
1179                 struct msm_gem_vma *vma;
1180                 struct page **pages;
1181
1182                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1183
1184                 msm_gem_lock(obj);
1185
1186                 vma = add_vma(obj, NULL);
1187                 msm_gem_unlock(obj);
1188                 if (IS_ERR(vma)) {
1189                         ret = PTR_ERR(vma);
1190                         goto fail;
1191                 }
1192
1193                 to_msm_bo(obj)->vram_node = &vma->node;
1194
1195                 /* Call chain get_pages() -> update_inactive() tries to
1196                  * access msm_obj->mm_list, but it is not initialized yet.
1197                  * To avoid NULL pointer dereference error, initialize
1198                  * mm_list to be empty.
1199                  */
1200                 INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->mm_list);
1201
1202                 msm_gem_lock(obj);
1203                 pages = get_pages(obj);
1204                 msm_gem_unlock(obj);
1205                 if (IS_ERR(pages)) {
1206                         ret = PTR_ERR(pages);
1207                         goto fail;
1208                 }
1209
1210                 vma->iova = physaddr(obj);
1211         } else {
1212                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
1213                 if (ret)
1214                         goto fail;
1215                 /*
1216                  * Our buffers are kept pinned, so allocating them from the
1217                  * MOVABLE zone is a really bad idea, and conflicts with CMA.
1218                  * See comments above new_inode() why this is required _and_
1219                  * expected if you're going to pin these pages.
1220                  */
1221                 mapping_set_gfp_mask(obj->filp->f_mapping, GFP_HIGHUSER);
1222         }
1223
1224         mutex_lock(&priv->mm_lock);
1225         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_unpinned);
1226         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
1227
1228         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1229         list_add_tail(&msm_obj->node, &priv->objects);
1230         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1231
1232         return obj;
1233
1234 fail:
1235         drm_gem_object_put(obj);
1236         return ERR_PTR(ret);
1237 }
1238
1239 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
1240                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt)
1241 {
1242         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1243         struct msm_gem_object *msm_obj;
1244         struct drm_gem_object *obj;
1245         uint32_t size;
1246         int ret, npages;
1247
1248         /* if we don't have IOMMU, don't bother pretending we can import: */
1249         if (!msm_use_mmu(dev)) {
1250                 DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "cannot import without IOMMU\n");
1251                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1252         }
1253
1254         size = PAGE_ALIGN(dmabuf->size);
1255
1256         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, MSM_BO_WC, &obj);
1257         if (ret)
1258                 return ERR_PTR(ret);
1259
1260         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1261
1262         npages = size / PAGE_SIZE;
1263
1264         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1265         msm_gem_lock(obj);
1266         msm_obj->sgt = sgt;
1267         msm_obj->pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1268         if (!msm_obj->pages) {
1269                 msm_gem_unlock(obj);
1270                 ret = -ENOMEM;
1271                 goto fail;
1272         }
1273
1274         ret = drm_prime_sg_to_page_array(sgt, msm_obj->pages, npages);
1275         if (ret) {
1276                 msm_gem_unlock(obj);
1277                 goto fail;
1278         }
1279
1280         msm_gem_unlock(obj);
1281
1282         mutex_lock(&priv->mm_lock);
1283         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_unpinned);
1284         mutex_unlock(&priv->mm_lock);
1285
1286         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1287         list_add_tail(&msm_obj->node, &priv->objects);
1288         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1289
1290         return obj;
1291
1292 fail:
1293         drm_gem_object_put(obj);
1294         return ERR_PTR(ret);
1295 }
1296
1297 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1298                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1299                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1300 {
1301         void *vaddr;
1302         struct drm_gem_object *obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
1303         int ret;
1304
1305         if (IS_ERR(obj))
1306                 return ERR_CAST(obj);
1307
1308         if (iova) {
1309                 ret = msm_gem_get_and_pin_iova(obj, aspace, iova);
1310                 if (ret)
1311                         goto err;
1312         }
1313
1314         vaddr = msm_gem_get_vaddr(obj);
1315         if (IS_ERR(vaddr)) {
1316                 msm_gem_unpin_iova(obj, aspace);
1317                 ret = PTR_ERR(vaddr);
1318                 goto err;
1319         }
1320
1321         if (bo)
1322                 *bo = obj;
1323
1324         return vaddr;
1325 err:
1326         drm_gem_object_put(obj);
1327
1328         return ERR_PTR(ret);
1329
1330 }
1331
1332 void msm_gem_kernel_put(struct drm_gem_object *bo,
1333                 struct msm_gem_address_space *aspace)
1334 {
1335         if (IS_ERR_OR_NULL(bo))
1336                 return;
1337
1338         msm_gem_put_vaddr(bo);
1339         msm_gem_unpin_iova(bo, aspace);
1340         drm_gem_object_put(bo);
1341 }
1342
1343 void msm_gem_object_set_name(struct drm_gem_object *bo, const char *fmt, ...)
1344 {
1345         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(bo);
1346         va_list ap;
1347
1348         if (!fmt)
1349                 return;
1350
1351         va_start(ap, fmt);
1352         vsnprintf(msm_obj->name, sizeof(msm_obj->name), fmt, ap);
1353         va_end(ap);
1354 }
This page took 0.110428 seconds and 4 git commands to generate.