]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_irq.c
drm: Prevent invalid use of vblank_disable_immediate. (v2)
[linux.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <[email protected]>
5  * \author Gareth Hughes <[email protected]>
6  */
7
8 /*
9  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by [email protected]
10  *
11  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
12  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
13  * All Rights Reserved.
14  *
15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
16  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
17  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
18  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
19  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
20  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
21  *
22  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
23  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
24  * Software.
25  *
26  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
27  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
28  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
29  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
30  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
31  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
32  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <drm/drmP.h>
36 #include "drm_trace.h"
37 #include "drm_internal.h"
38
39 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
40 #include <linux/slab.h>
41
42 #include <linux/vgaarb.h>
43 #include <linux/export.h>
44
45 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
46 #define vblanktimestamp(dev, crtc, count) \
47         ((dev)->vblank[crtc].time[(count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE])
48
49 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
50  * drm_timestamp_precision before giving up.
51  */
52 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
53
54 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
55  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
56  */
57 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
58
59 static bool
60 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
61                           struct timeval *tvblank, unsigned flags);
62
63 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
64
65 /*
66  * Default to use monotonic timestamps for wait-for-vblank and page-flip
67  * complete events.
68  */
69 unsigned int drm_timestamp_monotonic = 1;
70
71 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
72
73 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
74 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
75 module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
76
77 static void store_vblank(struct drm_device *dev, int crtc,
78                          unsigned vblank_count_inc,
79                          struct timeval *t_vblank)
80 {
81         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
82         u32 tslot;
83
84         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
85
86         if (t_vblank) {
87                 /* All writers hold the spinlock, but readers are serialized by
88                  * the latching of vblank->count below.
89                  */
90                 tslot = vblank->count + vblank_count_inc;
91                 vblanktimestamp(dev, crtc, tslot) = *t_vblank;
92         }
93
94         /*
95          * vblank timestamp updates are protected on the write side with
96          * vblank_time_lock, but on the read side done locklessly using a
97          * sequence-lock on the vblank counter. Ensure correct ordering using
98          * memory barrriers. We need the barrier both before and also after the
99          * counter update to synchronize with the next timestamp write.
100          * The read-side barriers for this are in drm_vblank_count_and_time.
101          */
102         smp_wmb();
103         vblank->count += vblank_count_inc;
104         smp_wmb();
105 }
106
107 /**
108  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
109  * @dev: DRM device
110  * @crtc: counter to update
111  *
112  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
113  * (specified by @crtc).  Deal with wraparound, if it occurred, and
114  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
115  * call if necessary.
116  *
117  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
118  * didn't get an interrupt for.
119  *
120  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
121  * device vblank fields.
122  */
123 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
124 {
125         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
126         u32 cur_vblank, diff;
127         bool rc;
128         struct timeval t_vblank;
129
130         /*
131          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
132          * wrap if needed.
133          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count events
134          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
135          * a long time.
136          *
137          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
138          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
139          * updating its hardware counter while we are retrieving the
140          * corresponding vblank timestamp.
141          */
142         do {
143                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
144                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &t_vblank, 0);
145         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc));
146
147         /* Deal with counter wrap */
148         diff = cur_vblank - vblank->last;
149         if (cur_vblank < vblank->last) {
150                 diff += dev->max_vblank_count;
151
152                 DRM_DEBUG("last_vblank[%d]=0x%x, cur_vblank=0x%x => diff=0x%x\n",
153                           crtc, vblank->last, cur_vblank, diff);
154         }
155
156         DRM_DEBUG("updating vblank count on crtc %d, missed %d\n",
157                   crtc, diff);
158
159         if (diff == 0)
160                 return;
161
162         /*
163          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
164          * available and didn't fail. Will reinitialize delayed at next vblank
165          * interrupt in that case.
166          */
167         store_vblank(dev, crtc, diff, rc ? &t_vblank : NULL);
168 }
169
170 /*
171  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
172  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
173  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
174  * disable.
175  */
176 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, int crtc)
177 {
178         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
179         unsigned long irqflags;
180         u32 vblcount;
181         s64 diff_ns;
182         bool vblrc;
183         struct timeval tvblank;
184         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
185
186         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
187          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
188          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
189          */
190         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
191
192         /*
193          * If the vblank interrupt was already disabled update the count
194          * and timestamp to maintain the appearance that the counter
195          * has been ticking all along until this time. This makes the
196          * count account for the entire time between drm_vblank_on() and
197          * drm_vblank_off().
198          *
199          * But only do this if precise vblank timestamps are available.
200          * Otherwise we might read a totally bogus timestamp since drivers
201          * lacking precise timestamp support rely upon sampling the system clock
202          * at vblank interrupt time. Which obviously won't work out well if the
203          * vblank interrupt is disabled.
204          */
205         if (!vblank->enabled &&
206             drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, 0)) {
207                 drm_update_vblank_count(dev, crtc);
208                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
209                 return;
210         }
211
212         /*
213          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
214          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
215          * hardware potentially runtime suspended.
216          */
217         if (vblank->enabled) {
218                 dev->driver->disable_vblank(dev, crtc);
219                 vblank->enabled = false;
220         }
221
222         /* No further vblank irq's will be processed after
223          * this point. Get current hardware vblank count and
224          * vblank timestamp, repeat until they are consistent.
225          *
226          * FIXME: There is still a race condition here and in
227          * drm_update_vblank_count() which can cause off-by-one
228          * reinitialization of software vblank counter. If gpu
229          * vblank counter doesn't increment exactly at the leading
230          * edge of a vblank interval, then we can lose 1 count if
231          * we happen to execute between start of vblank and the
232          * delayed gpu counter increment.
233          */
234         do {
235                 vblank->last = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
236                 vblrc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, 0);
237         } while (vblank->last != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc) && (--count) && vblrc);
238
239         if (!count)
240                 vblrc = 0;
241
242         /* Compute time difference to stored timestamp of last vblank
243          * as updated by last invocation of drm_handle_vblank() in vblank irq.
244          */
245         vblcount = vblank->count;
246         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
247                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
248
249         /* If there is at least 1 msec difference between the last stored
250          * timestamp and tvblank, then we are currently executing our
251          * disable inside a new vblank interval, the tvblank timestamp
252          * corresponds to this new vblank interval and the irq handler
253          * for this vblank didn't run yet and won't run due to our disable.
254          * Therefore we need to do the job of drm_handle_vblank() and
255          * increment the vblank counter by one to account for this vblank.
256          *
257          * Skip this step if there isn't any high precision timestamp
258          * available. In that case we can't account for this and just
259          * hope for the best.
260          */
261         if (vblrc && (abs64(diff_ns) > 1000000))
262                 store_vblank(dev, crtc, 1, &tvblank);
263
264         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
265 }
266
267 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
268 {
269         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
270         struct drm_device *dev = vblank->dev;
271         unsigned long irqflags;
272         int crtc = vblank->crtc;
273
274         if (!dev->vblank_disable_allowed)
275                 return;
276
277         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
278         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
279                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %d\n", crtc);
280                 vblank_disable_and_save(dev, crtc);
281         }
282         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
283 }
284
285 /**
286  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
287  * @dev: DRM device
288  *
289  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
290  */
291 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
292 {
293         int crtc;
294
295         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
296         if (dev->num_crtcs == 0)
297                 return;
298
299         for (crtc = 0; crtc < dev->num_crtcs; crtc++) {
300                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
301
302                 WARN_ON(vblank->enabled &&
303                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
304
305                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
306         }
307
308         kfree(dev->vblank);
309
310         dev->num_crtcs = 0;
311 }
312 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
313
314 /**
315  * drm_vblank_init - initialize vblank support
316  * @dev: drm_device
317  * @num_crtcs: number of crtcs supported by @dev
318  *
319  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
320  *
321  * Returns:
322  * Zero on success or a negative error code on failure.
323  */
324 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, int num_crtcs)
325 {
326         int i, ret = -ENOMEM;
327
328         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
329         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
330
331         dev->num_crtcs = num_crtcs;
332
333         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
334         if (!dev->vblank)
335                 goto err;
336
337         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
338                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
339
340                 vblank->dev = dev;
341                 vblank->crtc = i;
342                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
343                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
344                             (unsigned long)vblank);
345         }
346
347         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
348
349         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
350         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
351                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
352         else
353                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
354
355         /* Must have precise timestamping for reliable vblank instant disable */
356         if (dev->vblank_disable_immediate && !dev->driver->get_vblank_timestamp) {
357                 dev->vblank_disable_immediate = false;
358                 DRM_INFO("Setting vblank_disable_immediate to false because "
359                          "get_vblank_timestamp == NULL\n");
360         }
361
362         dev->vblank_disable_allowed = false;
363
364         return 0;
365
366 err:
367         dev->num_crtcs = 0;
368         return ret;
369 }
370 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
371
372 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
373 {
374         struct drm_device *dev = cookie;
375
376         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
377                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
378                 return;
379         }
380
381         if (!dev->irq_enabled)
382                 return;
383
384         if (state) {
385                 if (dev->driver->irq_uninstall)
386                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
387         } else {
388                 if (dev->driver->irq_preinstall)
389                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
390                 if (dev->driver->irq_postinstall)
391                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
392         }
393 }
394
395 /**
396  * drm_irq_install - install IRQ handler
397  * @dev: DRM device
398  * @irq: IRQ number to install the handler for
399  *
400  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
401  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
402  * installation.
403  *
404  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
405  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
406  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
407  * that vblank interrupts are available.
408  *
409  * Returns:
410  * Zero on success or a negative error code on failure.
411  */
412 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
413 {
414         int ret;
415         unsigned long sh_flags = 0;
416
417         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
418                 return -EINVAL;
419
420         if (irq == 0)
421                 return -EINVAL;
422
423         /* Driver must have been initialized */
424         if (!dev->dev_private)
425                 return -EINVAL;
426
427         if (dev->irq_enabled)
428                 return -EBUSY;
429         dev->irq_enabled = true;
430
431         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
432
433         /* Before installing handler */
434         if (dev->driver->irq_preinstall)
435                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
436
437         /* Install handler */
438         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
439                 sh_flags = IRQF_SHARED;
440
441         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
442                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
443
444         if (ret < 0) {
445                 dev->irq_enabled = false;
446                 return ret;
447         }
448
449         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
450                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
451
452         /* After installing handler */
453         if (dev->driver->irq_postinstall)
454                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
455
456         if (ret < 0) {
457                 dev->irq_enabled = false;
458                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
459                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
460                 free_irq(irq, dev);
461         } else {
462                 dev->irq = irq;
463         }
464
465         return ret;
466 }
467 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
468
469 /**
470  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
471  * @dev: DRM device
472  *
473  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
474  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
475  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
476  * drm_device->irq_enabled to false.
477  *
478  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
479  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
480  * the same function through an ioctl.
481  *
482  * Returns:
483  * Zero on success or a negative error code on failure.
484  */
485 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
486 {
487         unsigned long irqflags;
488         bool irq_enabled;
489         int i;
490
491         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
492                 return -EINVAL;
493
494         irq_enabled = dev->irq_enabled;
495         dev->irq_enabled = false;
496
497         /*
498          * Wake up any waiters so they don't hang. This is just to paper over
499          * isssues for UMS drivers which aren't in full control of their
500          * vblank/irq handling. KMS drivers must ensure that vblanks are all
501          * disabled when uninstalling the irq handler.
502          */
503         if (dev->num_crtcs) {
504                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
505                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
506                         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
507
508                         if (!vblank->enabled)
509                                 continue;
510
511                         WARN_ON(drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
512
513                         vblank_disable_and_save(dev, i);
514                         wake_up(&vblank->queue);
515                 }
516                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
517         }
518
519         if (!irq_enabled)
520                 return -EINVAL;
521
522         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
523
524         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
525                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
526
527         if (dev->driver->irq_uninstall)
528                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
529
530         free_irq(dev->irq, dev);
531
532         return 0;
533 }
534 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
535
536 /*
537  * IRQ control ioctl.
538  *
539  * \param inode device inode.
540  * \param file_priv DRM file private.
541  * \param cmd command.
542  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
543  * \return zero on success or a negative number on failure.
544  *
545  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
546  */
547 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
548                 struct drm_file *file_priv)
549 {
550         struct drm_control *ctl = data;
551         int ret = 0, irq;
552
553         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
554          * this used to be a separate function in drm_dma.h
555          */
556
557         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
558                 return 0;
559         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
560                 return 0;
561         /* UMS was only ever support on pci devices. */
562         if (WARN_ON(!dev->pdev))
563                 return -EINVAL;
564
565         switch (ctl->func) {
566         case DRM_INST_HANDLER:
567                 irq = dev->pdev->irq;
568
569                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
570                     ctl->irq != irq)
571                         return -EINVAL;
572                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
573                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
574                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
575
576                 return ret;
577         case DRM_UNINST_HANDLER:
578                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
579                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
580                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
581
582                 return ret;
583         default:
584                 return -EINVAL;
585         }
586 }
587
588 /**
589  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
590  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
591  * @mode: display mode containing the scanout timings
592  *
593  * Calculate and store various constants which are later
594  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
595  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
596  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
597  * things like panel scaling or other adjustments into account.
598  */
599 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
600                                      const struct drm_display_mode *mode)
601 {
602         int linedur_ns = 0, pixeldur_ns = 0, framedur_ns = 0;
603         int dotclock = mode->crtc_clock;
604
605         /* Valid dotclock? */
606         if (dotclock > 0) {
607                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
608
609                 /*
610                  * Convert scanline length in pixels and video
611                  * dot clock to line duration, frame duration
612                  * and pixel duration in nanoseconds:
613                  */
614                 pixeldur_ns = 1000000 / dotclock;
615                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
616                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
617
618                 /*
619                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
620                  */
621                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
622                         framedur_ns /= 2;
623         } else
624                 DRM_ERROR("crtc %d: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
625                           crtc->base.id);
626
627         crtc->pixeldur_ns = pixeldur_ns;
628         crtc->linedur_ns  = linedur_ns;
629         crtc->framedur_ns = framedur_ns;
630
631         DRM_DEBUG("crtc %d: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
632                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
633                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
634         DRM_DEBUG("crtc %d: clock %d kHz framedur %d linedur %d, pixeldur %d\n",
635                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns,
636                   linedur_ns, pixeldur_ns);
637 }
638 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
639
640 /**
641  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
642  * @dev: DRM device
643  * @crtc: Which CRTC's vblank timestamp to retrieve
644  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
645  *             On return contains true maximum error of timestamp
646  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
647  * @flags: Flags to pass to driver:
648  *         0 = Default,
649  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
650  * @refcrtc: CRTC which defines scanout timing
651  * @mode: mode which defines the scanout timings
652  *
653  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
654  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
655  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
656  * actual timestamping.
657  *
658  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
659  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
660  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
661  * pixel in the following video frame.
662  *
663  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
664  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
665  * that corresponds to the true scanout timing.
666  *
667  * The current implementation only handles standard video modes. It
668  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
669  * active. Higher level code is expected to handle this.
670  *
671  * Returns:
672  * Negative value on error, failure or if not supported in current
673  * video mode:
674  *
675  * -EINVAL   - Invalid CRTC.
676  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
677  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
678  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
679  *
680  * Returns or'ed positive status flags on success:
681  *
682  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
683  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
684  *
685  */
686 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev, int crtc,
687                                           int *max_error,
688                                           struct timeval *vblank_time,
689                                           unsigned flags,
690                                           const struct drm_crtc *refcrtc,
691                                           const struct drm_display_mode *mode)
692 {
693         struct timeval tv_etime;
694         ktime_t stime, etime;
695         int vbl_status;
696         int vpos, hpos, i;
697         int framedur_ns, linedur_ns, pixeldur_ns, delta_ns, duration_ns;
698         bool invbl;
699
700         if (crtc < 0 || crtc >= dev->num_crtcs) {
701                 DRM_ERROR("Invalid crtc %d\n", crtc);
702                 return -EINVAL;
703         }
704
705         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
706         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
707                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
708                 return -EIO;
709         }
710
711         /* Durations of frames, lines, pixels in nanoseconds. */
712         framedur_ns = refcrtc->framedur_ns;
713         linedur_ns  = refcrtc->linedur_ns;
714         pixeldur_ns = refcrtc->pixeldur_ns;
715
716         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
717          * Happens during initial modesetting of a crtc.
718          */
719         if (framedur_ns == 0) {
720                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noop due to uninitialized mode.\n", crtc);
721                 return -EAGAIN;
722         }
723
724         /* Get current scanout position with system timestamp.
725          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
726          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
727          *
728          * This guarantees a tight bound on maximum error if
729          * code gets preempted or delayed for some reason.
730          */
731         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
732                 /*
733                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
734                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
735                  */
736                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, crtc, flags, &vpos,
737                                                                &hpos, &stime, &etime);
738
739                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
740                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
741                         DRM_DEBUG("crtc %d : scanoutpos query failed [%d].\n",
742                                   crtc, vbl_status);
743                         return -EIO;
744                 }
745
746                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
747                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
748
749                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
750                 if (duration_ns <= *max_error)
751                         break;
752         }
753
754         /* Noisy system timing? */
755         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
756                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
757                           crtc, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
758         }
759
760         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
761         *max_error = duration_ns;
762
763         /* Check if in vblank area:
764          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
765          * within vblank area, counting down the number of lines until
766          * start of scanout.
767          */
768         invbl = vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK;
769
770         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
771          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
772          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
773          */
774         delta_ns = vpos * linedur_ns + hpos * pixeldur_ns;
775
776         if (!drm_timestamp_monotonic)
777                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
778
779         /* save this only for debugging purposes */
780         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
781         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
782          * vblank_time timestamp for end of vblank.
783          */
784         if (delta_ns < 0)
785                 etime = ktime_add_ns(etime, -delta_ns);
786         else
787                 etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
788         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
789
790         DRM_DEBUG("crtc %d : v %d p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
791                   crtc, (int)vbl_status, hpos, vpos,
792                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
793                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
794                   duration_ns/1000, i);
795
796         vbl_status = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
797         if (invbl)
798                 vbl_status |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
799
800         return vbl_status;
801 }
802 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
803
804 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
805 {
806         ktime_t now;
807
808         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
809         return ktime_to_timeval(now);
810 }
811
812 /**
813  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
814  *                             vblank interval
815  * @dev: DRM device
816  * @crtc: which CRTC's vblank timestamp to retrieve
817  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
818  * @flags: Flags to pass to driver:
819  *         0 = Default,
820  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
821  *
822  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
823  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
824  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
825  *
826  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
827  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
828  *
829  * Returns:
830  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
831  */
832 static bool
833 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
834                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
835 {
836         int ret;
837
838         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
839         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
840
841         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
842         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
843                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, crtc, &max_error,
844                                                         tvblank, flags);
845                 if (ret > 0)
846                         return true;
847         }
848
849         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
850          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
851          */
852         *tvblank = get_drm_timestamp();
853
854         return false;
855 }
856
857 /**
858  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
859  * @dev: DRM device
860  * @crtc: which counter to retrieve
861  *
862  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
863  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
864  * modesetting activity.
865  *
866  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count().
867  *
868  * Returns:
869  * The software vblank counter.
870  */
871 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
872 {
873         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
874
875         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
876                 return 0;
877         return vblank->count;
878 }
879 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
880
881 /**
882  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
883  * @crtc: which counter to retrieve
884  *
885  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
886  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
887  * modesetting activity.
888  *
889  * This is the native KMS version of drm_vblank_count().
890  *
891  * Returns:
892  * The software vblank counter.
893  */
894 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
895 {
896         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
897 }
898 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
899
900 /**
901  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
902  * and the system timestamp corresponding to that vblank counter value.
903  *
904  * @dev: DRM device
905  * @crtc: which counter to retrieve
906  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
907  *
908  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
909  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
910  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
911  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
912  */
913 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, int crtc,
914                               struct timeval *vblanktime)
915 {
916         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
917         u32 cur_vblank;
918
919         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
920                 return 0;
921
922         /*
923          * Vblank timestamps are read lockless. To ensure consistency the vblank
924          * counter is rechecked and ordering is ensured using memory barriers.
925          * This works like a seqlock. The write-side barriers are in store_vblank.
926          */
927         do {
928                 cur_vblank = vblank->count;
929                 smp_rmb();
930                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, crtc, cur_vblank);
931                 smp_rmb();
932         } while (cur_vblank != vblank->count);
933
934         return cur_vblank;
935 }
936 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
937
938 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
939                 struct drm_pending_vblank_event *e,
940                 unsigned long seq, struct timeval *now)
941 {
942         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
943         e->event.sequence = seq;
944         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
945         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
946
947         list_add_tail(&e->base.link,
948                       &e->base.file_priv->event_list);
949         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
950         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
951                                          e->event.sequence);
952 }
953
954 /**
955  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
956  * @dev: DRM device
957  * @crtc: CRTC in question
958  * @e: the event to send
959  *
960  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
961  * Caller must hold event lock.
962  *
963  * This is the legacy version of drm_crtc_send_vblank_event().
964  */
965 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, int crtc,
966                 struct drm_pending_vblank_event *e)
967 {
968         struct timeval now;
969         unsigned int seq;
970
971         if (crtc >= 0) {
972                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
973         } else {
974                 seq = 0;
975
976                 now = get_drm_timestamp();
977         }
978         e->pipe = crtc;
979         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
980 }
981 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
982
983 /**
984  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
985  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
986  * @e: the event to send
987  *
988  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
989  * Caller must hold event lock.
990  *
991  * This is the native KMS version of drm_send_vblank_event().
992  */
993 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
994                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
995 {
996         drm_send_vblank_event(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc), e);
997 }
998 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
999
1000 /**
1001  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
1002  * @dev: DRM device
1003  * @crtc: CRTC in question
1004  */
1005 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, int crtc)
1006 {
1007         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1008         int ret = 0;
1009
1010         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1011
1012         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1013
1014         if (!vblank->enabled) {
1015                 /*
1016                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1017                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1018                  * until we are done reinitializing master counter and
1019                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1020                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1021                  */
1022                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, crtc);
1023                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %d, ret: %d\n", crtc, ret);
1024                 if (ret)
1025                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1026                 else {
1027                         vblank->enabled = true;
1028                         drm_update_vblank_count(dev, crtc);
1029                 }
1030         }
1031
1032         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1033
1034         return ret;
1035 }
1036
1037 /**
1038  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1039  * @dev: DRM device
1040  * @crtc: which CRTC to own
1041  *
1042  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1043  * while in use.
1044  *
1045  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1046  *
1047  * Returns:
1048  * Zero on success, nonzero on failure.
1049  */
1050 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, int crtc)
1051 {
1052         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1053         unsigned long irqflags;
1054         int ret = 0;
1055
1056         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1057                 return -EINVAL;
1058
1059         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1060         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1061         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1062                 ret = drm_vblank_enable(dev, crtc);
1063         } else {
1064                 if (!vblank->enabled) {
1065                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1066                         ret = -EINVAL;
1067                 }
1068         }
1069         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1070
1071         return ret;
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
1074
1075 /**
1076  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1077  * @crtc: which CRTC to own
1078  *
1079  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1080  * while in use.
1081  *
1082  * This is the native kms version of drm_vblank_get().
1083  *
1084  * Returns:
1085  * Zero on success, nonzero on failure.
1086  */
1087 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1088 {
1089         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1090 }
1091 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1092
1093 /**
1094  * drm_vblank_put - give up ownership of vblank events
1095  * @dev: DRM device
1096  * @crtc: which counter to give up
1097  *
1098  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1099  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1100  *
1101  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1102  */
1103 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, int crtc)
1104 {
1105         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1106
1107         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1108                 return;
1109
1110         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1111                 return;
1112
1113         /* Last user schedules interrupt disable */
1114         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1115                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1116                         return;
1117                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1118                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1119                 else
1120                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1121                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1122         }
1123 }
1124 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
1125
1126 /**
1127  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1128  * @crtc: which counter to give up
1129  *
1130  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1131  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1132  *
1133  * This is the native kms version of drm_vblank_put().
1134  */
1135 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1136 {
1137         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1138 }
1139 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1140
1141 /**
1142  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1143  * @dev: DRM device
1144  * @crtc: crtc index
1145  *
1146  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1147  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1148  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1149  */
1150 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1151 {
1152         int ret;
1153         u32 last;
1154
1155         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1156         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", crtc, ret))
1157                 return;
1158
1159         last = drm_vblank_count(dev, crtc);
1160
1161         ret = wait_event_timeout(dev->vblank[crtc].queue,
1162                                  last != drm_vblank_count(dev, crtc),
1163                                  msecs_to_jiffies(100));
1164
1165         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", crtc);
1166
1167         drm_vblank_put(dev, crtc);
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1170
1171 /**
1172  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1173  * @crtc: DRM crtc
1174  *
1175  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1176  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1177  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1178  */
1179 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1180 {
1181         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1184
1185 /**
1186  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1187  * @dev: DRM device
1188  * @crtc: CRTC in question
1189  *
1190  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1191  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1192  * stored so that drm_vblank_on() can restore it again.
1193  *
1194  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1195  * reset, e.g. when suspending.
1196  *
1197  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_off().
1198  */
1199 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, int crtc)
1200 {
1201         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1202         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1203         struct timeval now;
1204         unsigned long irqflags;
1205         unsigned int seq;
1206
1207         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1208                 return;
1209
1210         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1211
1212         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1213         vblank_disable_and_save(dev, crtc);
1214         wake_up(&vblank->queue);
1215
1216         /*
1217          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1218          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1219          */
1220         if (!vblank->inmodeset) {
1221                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1222                 vblank->inmodeset = 1;
1223         }
1224         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1225
1226         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1227         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1228
1229         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1230                 if (e->pipe != crtc)
1231                         continue;
1232                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1233                           wanted %d, current %d\n",
1234                           e->event.sequence, seq);
1235                 list_del(&e->base.link);
1236                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1237                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1238         }
1239         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1240 }
1241 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1242
1243 /**
1244  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1245  * @crtc: CRTC in question
1246  *
1247  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1248  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1249  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1250  *
1251  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1252  * reset, e.g. when suspending.
1253  *
1254  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1255  */
1256 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1257 {
1258         drm_vblank_off(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1259 }
1260 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1261
1262 /**
1263  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1264  * @crtc: CRTC in question
1265  *
1266  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1267  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1268  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1269  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1270  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1271  */
1272 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *drm_crtc)
1273 {
1274         struct drm_device *dev = drm_crtc->dev;
1275         unsigned long irqflags;
1276         int crtc = drm_crtc_index(drm_crtc);
1277         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1278
1279         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1280         /*
1281          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1282          * interrupt by bumping the refcount.
1283          */
1284         if (!vblank->inmodeset) {
1285                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1286                 vblank->inmodeset = 1;
1287         }
1288         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1289
1290         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1291 }
1292 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1293
1294 /**
1295  * drm_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1296  * @dev: DRM device
1297  * @crtc: CRTC in question
1298  *
1299  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1300  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1301  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1302  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1303  *
1304  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_on().
1305  */
1306 void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, int crtc)
1307 {
1308         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1309         unsigned long irqflags;
1310
1311         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1312                 return;
1313
1314         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1315         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1316         if (vblank->inmodeset) {
1317                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1318                 vblank->inmodeset = 0;
1319         }
1320
1321         /*
1322          * sample the current counter to avoid random jumps
1323          * when drm_vblank_enable() applies the diff
1324          *
1325          * -1 to make sure user will never see the same
1326          * vblank counter value before and after a modeset
1327          */
1328         vblank->last =
1329                 (dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc) - 1) &
1330                 dev->max_vblank_count;
1331         /*
1332          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1333          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1334          */
1335         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 ||
1336             (!dev->vblank_disable_immediate && drm_vblank_offdelay == 0))
1337                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, crtc));
1338         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_on);
1341
1342 /**
1343  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1344  * @crtc: CRTC in question
1345  *
1346  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1347  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1348  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1349  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1350  *
1351  * This is the native kms version of drm_vblank_on().
1352  */
1353 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1354 {
1355         drm_vblank_on(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1356 }
1357 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1358
1359 /**
1360  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1361  * @dev: DRM device
1362  * @crtc: CRTC in question
1363  *
1364  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1365  * reset the hardware frame counter.
1366  *
1367  * This is done by grabbing a temporary vblank reference to ensure that the
1368  * vblank interrupt keeps running across the modeset sequence. With this the
1369  * software-side vblank frame counting will ensure that there are no jumps or
1370  * discontinuities.
1371  *
1372  * Unfortunately this approach is racy and also doesn't work when the vblank
1373  * interrupt stops running, e.g. across system suspend resume. It is therefore
1374  * highly recommended that drivers use the newer drm_vblank_off() and
1375  * drm_vblank_on() instead. drm_vblank_pre_modeset() only works correctly when
1376  * using "cooked" software vblank frame counters and not relying on any hardware
1377  * counters.
1378  *
1379  * Drivers must call drm_vblank_post_modeset() when re-enabling the same crtc
1380  * again.
1381  */
1382 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1383 {
1384         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1385
1386         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1387         if (!dev->num_crtcs)
1388                 return;
1389
1390         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1391                 return;
1392
1393         /*
1394          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1395          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1396          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1397          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1398          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1399          */
1400         if (!vblank->inmodeset) {
1401                 vblank->inmodeset = 0x1;
1402                 if (drm_vblank_get(dev, crtc) == 0)
1403                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1404         }
1405 }
1406 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1407
1408 /**
1409  * drm_vblank_post_modeset - undo drm_vblank_pre_modeset changes
1410  * @dev: DRM device
1411  * @crtc: CRTC in question
1412  *
1413  * This function again drops the temporary vblank reference acquired in
1414  * drm_vblank_pre_modeset.
1415  */
1416 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1417 {
1418         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1419         unsigned long irqflags;
1420
1421         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1422         if (!dev->num_crtcs)
1423                 return;
1424
1425         if (vblank->inmodeset) {
1426                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1427                 dev->vblank_disable_allowed = true;
1428                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1429
1430                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1431                         drm_vblank_put(dev, crtc);
1432
1433                 vblank->inmodeset = 0;
1434         }
1435 }
1436 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1437
1438 /*
1439  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1440  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1441  *
1442  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1443  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1444  *
1445  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1446  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1447  * will have already been incremented.
1448  */
1449 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1450                     struct drm_file *file_priv)
1451 {
1452         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1453         unsigned int crtc;
1454
1455         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1456         if (!dev->num_crtcs)
1457                 return 0;
1458
1459         /* KMS drivers handle this internally */
1460         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1461                 return 0;
1462
1463         crtc = modeset->crtc;
1464         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1465                 return -EINVAL;
1466
1467         switch (modeset->cmd) {
1468         case _DRM_PRE_MODESET:
1469                 drm_vblank_pre_modeset(dev, crtc);
1470                 break;
1471         case _DRM_POST_MODESET:
1472                 drm_vblank_post_modeset(dev, crtc);
1473                 break;
1474         default:
1475                 return -EINVAL;
1476         }
1477
1478         return 0;
1479 }
1480
1481 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, int pipe,
1482                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1483                                   struct drm_file *file_priv)
1484 {
1485         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1486         struct drm_pending_vblank_event *e;
1487         struct timeval now;
1488         unsigned long flags;
1489         unsigned int seq;
1490         int ret;
1491
1492         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1493         if (e == NULL) {
1494                 ret = -ENOMEM;
1495                 goto err_put;
1496         }
1497
1498         e->pipe = pipe;
1499         e->base.pid = current->pid;
1500         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1501         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1502         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1503         e->base.event = &e->event.base;
1504         e->base.file_priv = file_priv;
1505         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1506
1507         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1508
1509         /*
1510          * drm_vblank_off() might have been called after we called
1511          * drm_vblank_get(). drm_vblank_off() holds event_lock
1512          * around the vblank disable, so no need for further locking.
1513          * The reference from drm_vblank_get() protects against
1514          * vblank disable from another source.
1515          */
1516         if (!vblank->enabled) {
1517                 ret = -EINVAL;
1518                 goto err_unlock;
1519         }
1520
1521         if (file_priv->event_space < sizeof(e->event)) {
1522                 ret = -EBUSY;
1523                 goto err_unlock;
1524         }
1525
1526         file_priv->event_space -= sizeof(e->event);
1527         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1528
1529         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1530             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1531                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1532                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1533         }
1534
1535         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %d\n",
1536                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1537
1538         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1539                                       vblwait->request.sequence);
1540
1541         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1542         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1543                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1544                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1545                 vblwait->reply.sequence = seq;
1546         } else {
1547                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1548                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1549                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1550         }
1551
1552         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1553
1554         return 0;
1555
1556 err_unlock:
1557         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1558         kfree(e);
1559 err_put:
1560         drm_vblank_put(dev, pipe);
1561         return ret;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Wait for VBLANK.
1566  *
1567  * \param inode device inode.
1568  * \param file_priv DRM file private.
1569  * \param cmd command.
1570  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1571  * \return zero on success or a negative number on failure.
1572  *
1573  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1574  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1575  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1576  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1577  */
1578 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1579                     struct drm_file *file_priv)
1580 {
1581         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1582         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1583         int ret;
1584         unsigned int flags, seq, crtc, high_crtc;
1585
1586         if (!dev->irq_enabled)
1587                 return -EINVAL;
1588
1589         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1590                 return -EINVAL;
1591
1592         if (vblwait->request.type &
1593             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1594               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1595                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1596                           vblwait->request.type,
1597                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1598                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1599                 return -EINVAL;
1600         }
1601
1602         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1603         high_crtc = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1604         if (high_crtc)
1605                 crtc = high_crtc >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1606         else
1607                 crtc = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1608         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1609                 return -EINVAL;
1610
1611         vblank = &dev->vblank[crtc];
1612
1613         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1614         if (ret) {
1615                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1616                 return ret;
1617         }
1618         seq = drm_vblank_count(dev, crtc);
1619
1620         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1621         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1622                 vblwait->request.sequence += seq;
1623                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1624         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1625                 break;
1626         default:
1627                 ret = -EINVAL;
1628                 goto done;
1629         }
1630
1631         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1632                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1633                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1634                  */
1635                 return drm_queue_vblank_event(dev, crtc, vblwait, file_priv);
1636         }
1637
1638         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1639             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1640                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1641         }
1642
1643         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %d\n",
1644                   vblwait->request.sequence, crtc);
1645         vblank->last_wait = vblwait->request.sequence;
1646         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1647                     (((drm_vblank_count(dev, crtc) -
1648                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1649                      !vblank->enabled ||
1650                      !dev->irq_enabled));
1651
1652         if (ret != -EINTR) {
1653                 struct timeval now;
1654
1655                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1656                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1657                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1658
1659                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1660                           vblwait->reply.sequence);
1661         } else {
1662                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1663         }
1664
1665 done:
1666         drm_vblank_put(dev, crtc);
1667         return ret;
1668 }
1669
1670 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, int crtc)
1671 {
1672         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1673         struct timeval now;
1674         unsigned int seq;
1675
1676         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1677
1678         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1679
1680         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1681                 if (e->pipe != crtc)
1682                         continue;
1683                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1684                         continue;
1685
1686                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1687                           e->event.sequence, seq);
1688
1689                 list_del(&e->base.link);
1690                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1691                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1692         }
1693
1694         trace_drm_vblank_event(crtc, seq);
1695 }
1696
1697 /**
1698  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1699  * @dev: DRM device
1700  * @crtc: where this event occurred
1701  *
1702  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1703  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1704  *
1705  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1706  */
1707 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1708 {
1709         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1710         u32 vblcount;
1711         s64 diff_ns;
1712         struct timeval tvblank;
1713         unsigned long irqflags;
1714
1715         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1716                 return false;
1717
1718         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1719                 return false;
1720
1721         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1722
1723         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1724          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1725          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1726          */
1727         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1728
1729         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1730         if (!vblank->enabled) {
1731                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1732                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1733                 return false;
1734         }
1735
1736         /* Fetch corresponding timestamp for this vblank interval from
1737          * driver and store it in proper slot of timestamp ringbuffer.
1738          */
1739
1740         /* Get current timestamp and count. */
1741         vblcount = vblank->count;
1742         drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1743
1744         /* Compute time difference to timestamp of last vblank */
1745         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
1746                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
1747
1748         /* Update vblank timestamp and count if at least
1749          * DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS nanoseconds
1750          * difference between last stored timestamp and current
1751          * timestamp. A smaller difference means basically
1752          * identical timestamps. Happens if this vblank has
1753          * been already processed and this is a redundant call,
1754          * e.g., due to spurious vblank interrupts. We need to
1755          * ignore those for accounting.
1756          */
1757         if (abs64(diff_ns) > DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS)
1758                 store_vblank(dev, crtc, 1, &tvblank);
1759         else
1760                 DRM_DEBUG("crtc %d: Redundant vblirq ignored. diff_ns = %d\n",
1761                           crtc, (int) diff_ns);
1762
1763         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1764
1765         wake_up(&vblank->queue);
1766         drm_handle_vblank_events(dev, crtc);
1767
1768         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1769
1770         return true;
1771 }
1772 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1773
1774 /**
1775  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1776  * @crtc: where this event occurred
1777  *
1778  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1779  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1780  *
1781  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1782  *
1783  * Returns:
1784  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1785  */
1786 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1787 {
1788         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
This page took 0.133684 seconds and 4 git commands to generate.