drivers/gpu/drm/omapdrm/omap_gem.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2011 Texas Instruments Incorporated - https://www.ti.com/
   4  * Author: Rob Clark <[email protected]>
   5  */
   6
   7 #include <linux/dma-mapping.h>
   8 #include <linux/seq_file.h>
   9 #include <linux/shmem_fs.h>
  10 #include <linux/spinlock.h>
  11 #include <linux/pfn_t.h>
  12
  13 #include <drm/drm_prime.h>
  14 #include <drm/drm_vma_manager.h>
  15
  16 #include "omap_drv.h"
  17 #include "omap_dmm_tiler.h"
  18
  19 /*
  20  * GEM buffer object implementation.
  21  */
  22
  23 /* note: we use upper 8 bits of flags for driver-internal flags: */
  24 #define OMAP_BO_MEM_DMA_API     0x01000000      /* memory allocated with the dma_alloc_* API */
  25 #define OMAP_BO_MEM_SHMEM       0x02000000      /* memory allocated through shmem backing */
  26 #define OMAP_BO_MEM_DMABUF      0x08000000      /* memory imported from a dmabuf */
  27
  28 struct omap_gem_object {
  29         struct drm_gem_object base;
  30
  31         struct list_head mm_list;
  32
  33         u32 flags;
  34
  35         /** width/height for tiled formats (rounded up to slot boundaries) */
  36         u16 width, height;
  37
  38         /** roll applied when mapping to DMM */
  39         u32 roll;
  40
  41         /** protects pin_cnt, block, pages, dma_addrs and vaddr */
  42         struct mutex lock;
  43
  44         /**
  45          * dma_addr contains the buffer DMA address. It is valid for
  46          *
  47          * - buffers allocated through the DMA mapping API (with the
  48          *   OMAP_BO_MEM_DMA_API flag set)
  49          *
  50          * - buffers imported from dmabuf (with the OMAP_BO_MEM_DMABUF flag set)
  51          *   if they are physically contiguous (when sgt->orig_nents == 1)
  52          *
  53          * - buffers mapped through the TILER when pin_cnt is not zero, in which
  54          *   case the DMA address points to the TILER aperture
  55          *
  56          * Physically contiguous buffers have their DMA address equal to the
  57          * physical address as we don't remap those buffers through the TILER.
  58          *
  59          * Buffers mapped to the TILER have their DMA address pointing to the
  60          * TILER aperture. As TILER mappings are refcounted (through pin_cnt)
  61          * the DMA address must be accessed through omap_gem_pin() to ensure
  62          * that the mapping won't disappear unexpectedly. References must be
  63          * released with omap_gem_unpin().
  64          */
  65         dma_addr_t dma_addr;
  66
  67         /**
  68          * # of users
  69          */
  70         refcount_t pin_cnt;
  71
  72         /**
  73          * If the buffer has been imported from a dmabuf the OMAP_DB_DMABUF flag
  74          * is set and the sgt field is valid.
  75          */
  76         struct sg_table *sgt;
  77
  78         /**
  79          * tiler block used when buffer is remapped in DMM/TILER.
  80          */
  81         struct tiler_block *block;
  82
  83         /**
  84          * Array of backing pages, if allocated.  Note that pages are never
  85          * allocated for buffers originally allocated from contiguous memory
  86          */
  87         struct page **pages;
  88
  89         /** addresses corresponding to pages in above array */
  90         dma_addr_t *dma_addrs;
  91
  92         /**
  93          * Virtual address, if mapped.
  94          */
  95         void *vaddr;
  96 };
  97
  98 #define to_omap_bo(x) container_of(x, struct omap_gem_object, base)
  99
 100 /* To deal with userspace mmap'ings of 2d tiled buffers, which (a) are
 101  * not necessarily pinned in TILER all the time, and (b) when they are
 102  * they are not necessarily page aligned, we reserve one or more small
 103  * regions in each of the 2d containers to use as a user-GART where we
 104  * can create a second page-aligned mapping of parts of the buffer
 105  * being accessed from userspace.
 106  *
 107  * Note that we could optimize slightly when we know that multiple
 108  * tiler containers are backed by the same PAT.. but I'll leave that
 109  * for later..
 110  */
 111 #define NUM_USERGART_ENTRIES 2
 112 struct omap_drm_usergart_entry {
 113         struct tiler_block *block;      /* the reserved tiler block */
 114         dma_addr_t dma_addr;
 115         struct drm_gem_object *obj;     /* the current pinned obj */
 116         pgoff_t obj_pgoff;              /* page offset of obj currently
 117                                            mapped in */
 118 };
 119
 120 struct omap_drm_usergart {
 121         struct omap_drm_usergart_entry entry[NUM_USERGART_ENTRIES];
 122         int height;                             /* height in rows */
 123         int height_shift;               /* ilog2(height in rows) */
 124         int slot_shift;                 /* ilog2(width per slot) */
 125         int stride_pfn;                 /* stride in pages */
 126         int last;                               /* index of last used entry */
 127 };
 128
 129 /* -----------------------------------------------------------------------------
 130  * Helpers
 131  */
 132
 133 /** get mmap offset */
 134 u64 omap_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 135 {
 136         struct drm_device *dev = obj->dev;
 137         int ret;
 138         size_t size;
 139
 140         /* Make it mmapable */
 141         size = omap_gem_mmap_size(obj);
 142         ret = drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, size);
 143         if (ret) {
 144                 dev_err(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
 145                 return 0;
 146         }
 147
 148         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
 149 }
 150
 151 static bool omap_gem_is_contiguous(struct omap_gem_object *omap_obj)
 152 {
 153         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API)
 154                 return true;
 155
 156         if ((omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF) && omap_obj->sgt->nents == 1)
 157                 return true;
 158
 159         return false;
 160 }
 161
 162 /* -----------------------------------------------------------------------------
 163  * Eviction
 164  */
 165
 166 static void omap_gem_evict_entry(struct drm_gem_object *obj,
 167                 enum tiler_fmt fmt, struct omap_drm_usergart_entry *entry)
 168 {
 169         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 170         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 171         int n = priv->usergart[fmt].height;
 172         size_t size = PAGE_SIZE * n;
 173         loff_t off = omap_gem_mmap_offset(obj) +
 174                         (entry->obj_pgoff << PAGE_SHIFT);
 175         const int m = DIV_ROUND_UP(omap_obj->width << fmt, PAGE_SIZE);
 176
 177         if (m > 1) {
 178                 int i;
 179                 /* if stride > than PAGE_SIZE then sparse mapping: */
 180                 for (i = n; i > 0; i--) {
 181                         unmap_mapping_range(obj->dev->anon_inode->i_mapping,
 182                                             off, PAGE_SIZE, 1);
 183                         off += PAGE_SIZE * m;
 184                 }
 185         } else {
 186                 unmap_mapping_range(obj->dev->anon_inode->i_mapping,
 187                                     off, size, 1);
 188         }
 189
 190         entry->obj = NULL;
 191 }
 192
 193 /* Evict a buffer from usergart, if it is mapped there */
 194 static void omap_gem_evict(struct drm_gem_object *obj)
 195 {
 196         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 197         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 198
 199         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 200                 enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 201                 int i;
 202
 203                 for (i = 0; i < NUM_USERGART_ENTRIES; i++) {
 204                         struct omap_drm_usergart_entry *entry =
 205                                 &priv->usergart[fmt].entry[i];
 206
 207                         if (entry->obj == obj)
 208                                 omap_gem_evict_entry(obj, fmt, entry);
 209                 }
 210         }
 211 }
 212
 213 /* -----------------------------------------------------------------------------
 214  * Page Management
 215  */
 216
 217 /*
 218  * Ensure backing pages are allocated. Must be called with the omap_obj.lock
 219  * held.
 220  */
 221 static int omap_gem_attach_pages(struct drm_gem_object *obj)
 222 {
 223         struct drm_device *dev = obj->dev;
 224         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 225         struct page **pages;
 226         int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 227         int i, ret;
 228         dma_addr_t *addrs;
 229
 230         lockdep_assert_held(&omap_obj->lock);
 231
 232         /*
 233          * If not using shmem (in which case backing pages don't need to be
 234          * allocated) or if pages are already allocated we're done.
 235          */
 236         if (!(omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM) || omap_obj->pages)
 237                 return 0;
 238
 239         pages = drm_gem_get_pages(obj);
 240         if (IS_ERR(pages)) {
 241                 dev_err(obj->dev->dev, "could not get pages: %ld\n", PTR_ERR(pages));
 242                 return PTR_ERR(pages);
 243         }
 244
 245         /* for non-cached buffers, ensure the new pages are clean because
 246          * DSS, GPU, etc. are not cache coherent:
 247          */
 248         if (omap_obj->flags & (OMAP_BO_WC|OMAP_BO_UNCACHED)) {
 249                 addrs = kmalloc_array(npages, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
 250                 if (!addrs) {
 251                         ret = -ENOMEM;
 252                         goto free_pages;
 253                 }
 254
 255                 for (i = 0; i < npages; i++) {
 256                         addrs[i] = dma_map_page(dev->dev, pages[i],
 257                                         0, PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 258
 259                         if (dma_mapping_error(dev->dev, addrs[i])) {
 260                                 dev_warn(dev->dev,
 261                                         "%s: failed to map page\n", __func__);
 262
 263                                 for (i = i - 1; i >= 0; --i) {
 264                                         dma_unmap_page(dev->dev, addrs[i],
 265                                                 PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 266                                 }
 267
 268                                 ret = -ENOMEM;
 269                                 goto free_addrs;
 270                         }
 271                 }
 272         } else {
 273                 addrs = kcalloc(npages, sizeof(*addrs), GFP_KERNEL);
 274                 if (!addrs) {
 275                         ret = -ENOMEM;
 276                         goto free_pages;
 277                 }
 278         }
 279
 280         omap_obj->dma_addrs = addrs;
 281         omap_obj->pages = pages;
 282
 283         return 0;
 284
 285 free_addrs:
 286         kfree(addrs);
 287 free_pages:
 288         drm_gem_put_pages(obj, pages, true, false);
 289
 290         return ret;
 291 }
 292
 293 /* Release backing pages. Must be called with the omap_obj.lock held. */
 294 static void omap_gem_detach_pages(struct drm_gem_object *obj)
 295 {
 296         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 297         unsigned int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 298         unsigned int i;
 299
 300         lockdep_assert_held(&omap_obj->lock);
 301
 302         for (i = 0; i < npages; i++) {
 303                 if (omap_obj->dma_addrs[i])
 304                         dma_unmap_page(obj->dev->dev, omap_obj->dma_addrs[i],
 305                                        PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 306         }
 307
 308         kfree(omap_obj->dma_addrs);
 309         omap_obj->dma_addrs = NULL;
 310
 311         drm_gem_put_pages(obj, omap_obj->pages, true, false);
 312         omap_obj->pages = NULL;
 313 }
 314
 315 /* get buffer flags */
 316 u32 omap_gem_flags(struct drm_gem_object *obj)
 317 {
 318         return to_omap_bo(obj)->flags;
 319 }
 320
 321 /** get mmap size */
 322 size_t omap_gem_mmap_size(struct drm_gem_object *obj)
 323 {
 324         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 325         size_t size = obj->size;
 326
 327         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 328                 /* for tiled buffers, the virtual size has stride rounded up
 329                  * to 4kb.. (to hide the fact that row n+1 might start 16kb or
 330                  * 32kb later!).  But we don't back the entire buffer with
 331                  * pages, only the valid picture part.. so need to adjust for
 332                  * this in the size used to mmap and generate mmap offset
 333                  */
 334                 size = tiler_vsize(gem2fmt(omap_obj->flags),
 335                                 omap_obj->width, omap_obj->height);
 336         }
 337
 338         return size;
 339 }
 340
 341 /* -----------------------------------------------------------------------------
 342  * Fault Handling
 343  */
 344
 345 /* Normal handling for the case of faulting in non-tiled buffers */
 346 static vm_fault_t omap_gem_fault_1d(struct drm_gem_object *obj,
 347                 struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 348 {
 349         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 350         unsigned long pfn;
 351         pgoff_t pgoff;
 352
 353         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 354         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 355
 356         if (omap_obj->pages) {
 357                 omap_gem_cpu_sync_page(obj, pgoff);
 358                 pfn = page_to_pfn(omap_obj->pages[pgoff]);
 359         } else {
 360                 BUG_ON(!omap_gem_is_contiguous(omap_obj));
 361                 pfn = (omap_obj->dma_addr >> PAGE_SHIFT) + pgoff;
 362         }
 363
 364         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 365                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 366
 367         return vmf_insert_mixed(vma, vmf->address,
 368                         __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 369 }
 370
 371 /* Special handling for the case of faulting in 2d tiled buffers */
 372 static vm_fault_t omap_gem_fault_2d(struct drm_gem_object *obj,
 373                 struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 374 {
 375         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 376         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 377         struct omap_drm_usergart_entry *entry;
 378         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 379         struct page *pages[64];  /* XXX is this too much to have on stack? */
 380         unsigned long pfn;
 381         pgoff_t pgoff, base_pgoff;
 382         unsigned long vaddr;
 383         int i, err, slots;
 384         vm_fault_t ret = VM_FAULT_NOPAGE;
 385
 386         /*
 387          * Note the height of the slot is also equal to the number of pages
 388          * that need to be mapped in to fill 4kb wide CPU page.  If the slot
 389          * height is 64, then 64 pages fill a 4kb wide by 64 row region.
 390          */
 391         const int n = priv->usergart[fmt].height;
 392         const int n_shift = priv->usergart[fmt].height_shift;
 393
 394         /*
 395          * If buffer width in bytes > PAGE_SIZE then the virtual stride is
 396          * rounded up to next multiple of PAGE_SIZE.. this need to be taken
 397          * into account in some of the math, so figure out virtual stride
 398          * in pages
 399          */
 400         const int m = DIV_ROUND_UP(omap_obj->width << fmt, PAGE_SIZE);
 401
 402         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 403         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 404
 405         /*
 406          * Actual address we start mapping at is rounded down to previous slot
 407          * boundary in the y direction:
 408          */
 409         base_pgoff = round_down(pgoff, m << n_shift);
 410
 411         /* figure out buffer width in slots */
 412         slots = omap_obj->width >> priv->usergart[fmt].slot_shift;
 413
 414         vaddr = vmf->address - ((pgoff - base_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 415
 416         entry = &priv->usergart[fmt].entry[priv->usergart[fmt].last];
 417
 418         /* evict previous buffer using this usergart entry, if any: */
 419         if (entry->obj)
 420                 omap_gem_evict_entry(entry->obj, fmt, entry);
 421
 422         entry->obj = obj;
 423         entry->obj_pgoff = base_pgoff;
 424
 425         /* now convert base_pgoff to phys offset from virt offset: */
 426         base_pgoff = (base_pgoff >> n_shift) * slots;
 427
 428         /* for wider-than 4k.. figure out which part of the slot-row we want: */
 429         if (m > 1) {
 430                 int off = pgoff % m;
 431                 entry->obj_pgoff += off;
 432                 base_pgoff /= m;
 433                 slots = min(slots - (off << n_shift), n);
 434                 base_pgoff += off << n_shift;
 435                 vaddr += off << PAGE_SHIFT;
 436         }
 437
 438         /*
 439          * Map in pages. Beyond the valid pixel part of the buffer, we set
 440          * pages[i] to NULL to get a dummy page mapped in.. if someone
 441          * reads/writes it they will get random/undefined content, but at
 442          * least it won't be corrupting whatever other random page used to
 443          * be mapped in, or other undefined behavior.
 444          */
 445         memcpy(pages, &omap_obj->pages[base_pgoff],
 446                         sizeof(struct page *) * slots);
 447         memset(pages + slots, 0,
 448                         sizeof(struct page *) * (n - slots));
 449
 450         err = tiler_pin(entry->block, pages, ARRAY_SIZE(pages), 0, true);
 451         if (err) {
 452                 ret = vmf_error(err);
 453                 dev_err(obj->dev->dev, "failed to pin: %d\n", err);
 454                 return ret;
 455         }
 456
 457         pfn = entry->dma_addr >> PAGE_SHIFT;
 458
 459         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 460                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 461
 462         for (i = n; i > 0; i--) {
 463                 ret = vmf_insert_mixed(vma,
 464                         vaddr, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 465                 if (ret & VM_FAULT_ERROR)
 466                         break;
 467                 pfn += priv->usergart[fmt].stride_pfn;
 468                 vaddr += PAGE_SIZE * m;
 469         }
 470
 471         /* simple round-robin: */
 472         priv->usergart[fmt].last = (priv->usergart[fmt].last + 1)
 473                                  % NUM_USERGART_ENTRIES;
 474
 475         return ret;
 476 }
 477
 478 /**
 479  * omap_gem_fault               -       pagefault handler for GEM objects
 480  * @vmf: fault detail
 481  *
 482  * Invoked when a fault occurs on an mmap of a GEM managed area. GEM
 483  * does most of the work for us including the actual map/unmap calls
 484  * but we need to do the actual page work.
 485  *
 486  * The VMA was set up by GEM. In doing so it also ensured that the
 487  * vma->vm_private_data points to the GEM object that is backing this
 488  * mapping.
 489  */
 490 static vm_fault_t omap_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
 491 {
 492         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
 493         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
 494         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 495         int err;
 496         vm_fault_t ret;
 497
 498         /* Make sure we don't parallel update on a fault, nor move or remove
 499          * something from beneath our feet
 500          */
 501         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 502
 503         /* if a shmem backed object, make sure we have pages attached now */
 504         err = omap_gem_attach_pages(obj);
 505         if (err) {
 506                 ret = vmf_error(err);
 507                 goto fail;
 508         }
 509
 510         /* where should we do corresponding put_pages().. we are mapping
 511          * the original page, rather than thru a GART, so we can't rely
 512          * on eviction to trigger this.  But munmap() or all mappings should
 513          * probably trigger put_pages()?
 514          */
 515
 516         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)
 517                 ret = omap_gem_fault_2d(obj, vma, vmf);
 518         else
 519                 ret = omap_gem_fault_1d(obj, vma, vmf);
 520
 521
 522 fail:
 523         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 524         return ret;
 525 }
 526
 527 /** We override mainly to fix up some of the vm mapping flags.. */
 528 int omap_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
 529 {
 530         int ret;
 531
 532         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
 533         if (ret) {
 534                 DBG("mmap failed: %d", ret);
 535                 return ret;
 536         }
 537
 538         return omap_gem_mmap_obj(vma->vm_private_data, vma);
 539 }
 540
 541 int omap_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj,
 542                 struct vm_area_struct *vma)
 543 {
 544         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 545
 546         vma->vm_flags &= ~VM_PFNMAP;
 547         vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 548
 549         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_WC) {
 550                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 551         } else if (omap_obj->flags & OMAP_BO_UNCACHED) {
 552                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 553         } else {
 554                 /*
 555                  * We do have some private objects, at least for scanout buffers
 556                  * on hardware without DMM/TILER.  But these are allocated write-
 557                  * combine
 558                  */
 559                 if (WARN_ON(!obj->filp))
 560                         return -EINVAL;
 561
 562                 /*
 563                  * Shunt off cached objs to shmem file so they have their own
 564                  * address_space (so unmap_mapping_range does what we want,
 565                  * in particular in the case of mmap'd dmabufs)
 566                  */
 567                 vma->vm_pgoff = 0;
 568                 vma_set_file(vma, obj->filp);
 569
 570                 vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 571         }
 572
 573         return 0;
 574 }
 575
 576 /* -----------------------------------------------------------------------------
 577  * Dumb Buffers
 578  */
 579
 580 /**
 581  * omap_gem_dumb_create -       create a dumb buffer
 582  * @file: our client file
 583  * @dev: our device
 584  * @args: the requested arguments copied from userspace
 585  *
 586  * Allocate a buffer suitable for use for a frame buffer of the
 587  * form described by user space. Give userspace a handle by which
 588  * to reference it.
 589  */
 590 int omap_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 591                 struct drm_mode_create_dumb *args)
 592 {
 593         union omap_gem_size gsize;
 594
 595         args->pitch = DIV_ROUND_UP(args->width * args->bpp, 8);
 596
 597         args->size = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
 598
 599         gsize = (union omap_gem_size){
 600                 .bytes = args->size,
 601         };
 602
 603         return omap_gem_new_handle(dev, file, gsize,
 604                         OMAP_BO_SCANOUT | OMAP_BO_WC, &args->handle);
 605 }
 606
 607 /**
 608  * omap_gem_dumb_map    -       buffer mapping for dumb interface
 609  * @file: our drm client file
 610  * @dev: drm device
 611  * @handle: GEM handle to the object (from dumb_create)
 612  * @offset: memory map offset placeholder
 613  *
 614  * Do the necessary setup to allow the mapping of the frame buffer
 615  * into user memory. We don't have to do much here at the moment.
 616  */
 617 int omap_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 618                 u32 handle, u64 *offset)
 619 {
 620         struct drm_gem_object *obj;
 621         int ret = 0;
 622
 623         /* GEM does all our handle to object mapping */
 624         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
 625         if (obj == NULL) {
 626                 ret = -ENOENT;
 627                 goto fail;
 628         }
 629
 630         *offset = omap_gem_mmap_offset(obj);
 631
 632         drm_gem_object_put(obj);
 633
 634 fail:
 635         return ret;
 636 }
 637
 638 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
 639 /* Set scrolling position.  This allows us to implement fast scrolling
 640  * for console.
 641  *
 642  * Call only from non-atomic contexts.
 643  */
 644 int omap_gem_roll(struct drm_gem_object *obj, u32 roll)
 645 {
 646         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 647         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 648         int ret = 0;
 649
 650         if (roll > npages) {
 651                 dev_err(obj->dev->dev, "invalid roll: %d\n", roll);
 652                 return -EINVAL;
 653         }
 654
 655         omap_obj->roll = roll;
 656
 657         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 658
 659         /* if we aren't mapped yet, we don't need to do anything */
 660         if (omap_obj->block) {
 661                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 662                 if (ret)
 663                         goto fail;
 664
 665                 ret = tiler_pin(omap_obj->block, omap_obj->pages, npages,
 666                                 roll, true);
 667                 if (ret)
 668                         dev_err(obj->dev->dev, "could not repin: %d\n", ret);
 669         }
 670
 671 fail:
 672         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 673
 674         return ret;
 675 }
 676 #endif
 677
 678 /* -----------------------------------------------------------------------------
 679  * Memory Management & DMA Sync
 680  */
 681
 682 /*
 683  * shmem buffers that are mapped cached are not coherent.
 684  *
 685  * We keep track of dirty pages using page faulting to perform cache management.
 686  * When a page is mapped to the CPU in read/write mode the device can't access
 687  * it and omap_obj->dma_addrs[i] is NULL. When a page is mapped to the device
 688  * the omap_obj->dma_addrs[i] is set to the DMA address, and the page is
 689  * unmapped from the CPU.
 690  */
 691 static inline bool omap_gem_is_cached_coherent(struct drm_gem_object *obj)
 692 {
 693         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 694
 695         return !((omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM) &&
 696                 ((omap_obj->flags & OMAP_BO_CACHE_MASK) == OMAP_BO_CACHED));
 697 }
 698
 699 /* Sync the buffer for CPU access.. note pages should already be
 700  * attached, ie. omap_gem_get_pages()
 701  */
 702 void omap_gem_cpu_sync_page(struct drm_gem_object *obj, int pgoff)
 703 {
 704         struct drm_device *dev = obj->dev;
 705         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 706
 707         if (omap_gem_is_cached_coherent(obj))
 708                 return;
 709
 710         if (omap_obj->dma_addrs[pgoff]) {
 711                 dma_unmap_page(dev->dev, omap_obj->dma_addrs[pgoff],
 712                                 PAGE_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
 713                 omap_obj->dma_addrs[pgoff] = 0;
 714         }
 715 }
 716
 717 /* sync the buffer for DMA access */
 718 void omap_gem_dma_sync_buffer(struct drm_gem_object *obj,
 719                 enum dma_data_direction dir)
 720 {
 721         struct drm_device *dev = obj->dev;
 722         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 723         int i, npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 724         struct page **pages = omap_obj->pages;
 725         bool dirty = false;
 726
 727         if (omap_gem_is_cached_coherent(obj))
 728                 return;
 729
 730         for (i = 0; i < npages; i++) {
 731                 if (!omap_obj->dma_addrs[i]) {
 732                         dma_addr_t addr;
 733
 734                         addr = dma_map_page(dev->dev, pages[i], 0,
 735                                             PAGE_SIZE, dir);
 736                         if (dma_mapping_error(dev->dev, addr)) {
 737                                 dev_warn(dev->dev, "%s: failed to map page\n",
 738                                         __func__);
 739                                 break;
 740                         }
 741
 742                         dirty = true;
 743                         omap_obj->dma_addrs[i] = addr;
 744                 }
 745         }
 746
 747         if (dirty) {
 748                 unmap_mapping_range(obj->filp->f_mapping, 0,
 749                                     omap_gem_mmap_size(obj), 1);
 750         }
 751 }
 752
 753 static int omap_gem_pin_tiler(struct drm_gem_object *obj)
 754 {
 755         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 756         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 757         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
 758         struct tiler_block *block;
 759         int ret;
 760
 761         BUG_ON(omap_obj->block);
 762
 763         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
 764                 block = tiler_reserve_2d(fmt, omap_obj->width, omap_obj->height,
 765                                          PAGE_SIZE);
 766         } else {
 767                 block = tiler_reserve_1d(obj->size);
 768         }
 769
 770         if (IS_ERR(block)) {
 771                 ret = PTR_ERR(block);
 772                 dev_err(obj->dev->dev, "could not remap: %d (%d)\n", ret, fmt);
 773                 goto fail;
 774         }
 775
 776         /* TODO: enable async refill.. */
 777         ret = tiler_pin(block, omap_obj->pages, npages, omap_obj->roll, true);
 778         if (ret) {
 779                 tiler_release(block);
 780                 dev_err(obj->dev->dev, "could not pin: %d\n", ret);
 781                 goto fail;
 782         }
 783
 784         omap_obj->dma_addr = tiler_ssptr(block);
 785         omap_obj->block = block;
 786
 787         DBG("got dma address: %pad", &omap_obj->dma_addr);
 788
 789 fail:
 790         return ret;
 791 }
 792
 793 /**
 794  * omap_gem_pin() - Pin a GEM object in memory
 795  * @obj: the GEM object
 796  * @dma_addr: the DMA address
 797  *
 798  * Pin the given GEM object in memory and fill the dma_addr pointer with the
 799  * object's DMA address. If the buffer is not physically contiguous it will be
 800  * remapped through the TILER to provide a contiguous view.
 801  *
 802  * Pins are reference-counted, calling this function multiple times is allowed
 803  * as long the corresponding omap_gem_unpin() calls are balanced.
 804  *
 805  * Return 0 on success or a negative error code otherwise.
 806  */
 807 int omap_gem_pin(struct drm_gem_object *obj, dma_addr_t *dma_addr)
 808 {
 809         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 810         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 811         int ret = 0;
 812
 813         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 814
 815         if (!omap_gem_is_contiguous(omap_obj)) {
 816                 if (refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) == 0) {
 817
 818                         refcount_set(&omap_obj->pin_cnt, 1);
 819
 820                         ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 821                         if (ret)
 822                                 goto fail;
 823
 824                         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_SCANOUT) {
 825                                 if (priv->has_dmm) {
 826                                         ret = omap_gem_pin_tiler(obj);
 827                                         if (ret)
 828                                                 goto fail;
 829                                 }
 830                         }
 831                 } else {
 832                         refcount_inc(&omap_obj->pin_cnt);
 833                 }
 834         }
 835
 836         if (dma_addr)
 837                 *dma_addr = omap_obj->dma_addr;
 838
 839 fail:
 840         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 841
 842         return ret;
 843 }
 844
 845 /**
 846  * omap_gem_unpin_locked() - Unpin a GEM object from memory
 847  * @obj: the GEM object
 848  *
 849  * omap_gem_unpin() without locking.
 850  */
 851 static void omap_gem_unpin_locked(struct drm_gem_object *obj)
 852 {
 853         struct omap_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 854         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 855         int ret;
 856
 857         if (omap_gem_is_contiguous(omap_obj))
 858                 return;
 859
 860         if (refcount_dec_and_test(&omap_obj->pin_cnt)) {
 861                 if (omap_obj->sgt) {
 862                         sg_free_table(omap_obj->sgt);
 863                         kfree(omap_obj->sgt);
 864                         omap_obj->sgt = NULL;
 865                 }
 866                 if (!(omap_obj->flags & OMAP_BO_SCANOUT))
 867                         return;
 868                 if (priv->has_dmm) {
 869                         ret = tiler_unpin(omap_obj->block);
 870                         if (ret) {
 871                                 dev_err(obj->dev->dev,
 872                                         "could not unpin pages: %d\n", ret);
 873                         }
 874                         ret = tiler_release(omap_obj->block);
 875                         if (ret) {
 876                                 dev_err(obj->dev->dev,
 877                                         "could not release unmap: %d\n", ret);
 878                         }
 879                         omap_obj->dma_addr = 0;
 880                         omap_obj->block = NULL;
 881                 }
 882         }
 883 }
 884
 885 /**
 886  * omap_gem_unpin() - Unpin a GEM object from memory
 887  * @obj: the GEM object
 888  *
 889  * Unpin the given GEM object previously pinned with omap_gem_pin(). Pins are
 890  * reference-counted, the actual unpin will only be performed when the number
 891  * of calls to this function matches the number of calls to omap_gem_pin().
 892  */
 893 void omap_gem_unpin(struct drm_gem_object *obj)
 894 {
 895         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 896
 897         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 898         omap_gem_unpin_locked(obj);
 899         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 900 }
 901
 902 /* Get rotated scanout address (only valid if already pinned), at the
 903  * specified orientation and x,y offset from top-left corner of buffer
 904  * (only valid for tiled 2d buffers)
 905  */
 906 int omap_gem_rotated_dma_addr(struct drm_gem_object *obj, u32 orient,
 907                 int x, int y, dma_addr_t *dma_addr)
 908 {
 909         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 910         int ret = -EINVAL;
 911
 912         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 913
 914         if ((refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) > 0) && omap_obj->block &&
 915                         (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)) {
 916                 *dma_addr = tiler_tsptr(omap_obj->block, orient, x, y);
 917                 ret = 0;
 918         }
 919
 920         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 921
 922         return ret;
 923 }
 924
 925 /* Get tiler stride for the buffer (only valid for 2d tiled buffers) */
 926 int omap_gem_tiled_stride(struct drm_gem_object *obj, u32 orient)
 927 {
 928         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 929         int ret = -EINVAL;
 930         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK)
 931                 ret = tiler_stride(gem2fmt(omap_obj->flags), orient);
 932         return ret;
 933 }
 934
 935 /* if !remap, and we don't have pages backing, then fail, rather than
 936  * increasing the pin count (which we don't really do yet anyways,
 937  * because we don't support swapping pages back out).  And 'remap'
 938  * might not be quite the right name, but I wanted to keep it working
 939  * similarly to omap_gem_pin().  Note though that mutex is not
 940  * aquired if !remap (because this can be called in atomic ctxt),
 941  * but probably omap_gem_unpin() should be changed to work in the
 942  * same way.  If !remap, a matching omap_gem_put_pages() call is not
 943  * required (and should not be made).
 944  */
 945 int omap_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page ***pages,
 946                 bool remap)
 947 {
 948         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 949         int ret = 0;
 950
 951         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 952
 953         if (remap) {
 954                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
 955                 if (ret)
 956                         goto unlock;
 957         }
 958
 959         if (!omap_obj->pages) {
 960                 ret = -ENOMEM;
 961                 goto unlock;
 962         }
 963
 964         *pages = omap_obj->pages;
 965
 966 unlock:
 967         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
 968
 969         return ret;
 970 }
 971
 972 /* release pages when DMA no longer being performed */
 973 int omap_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 974 {
 975         /* do something here if we dynamically attach/detach pages.. at
 976          * least they would no longer need to be pinned if everyone has
 977          * released the pages..
 978          */
 979         return 0;
 980 }
 981
 982 struct sg_table *omap_gem_get_sg(struct drm_gem_object *obj,
 983                 enum dma_data_direction dir)
 984 {
 985         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
 986         dma_addr_t addr;
 987         struct sg_table *sgt;
 988         struct scatterlist *sg;
 989         unsigned int count, len, stride, i;
 990         int ret;
 991
 992         ret = omap_gem_pin(obj, &addr);
 993         if (ret)
 994                 return ERR_PTR(ret);
 995
 996         mutex_lock(&omap_obj->lock);
 997
 998         sgt = omap_obj->sgt;
 999         if (sgt)
1000                 goto out;
1001
1002         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
1003         if (!sgt) {
1004                 ret = -ENOMEM;
1005                 goto err_unpin;
1006         }
1007
1008         if (addr) {
1009                 if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1010                         enum tiler_fmt fmt = gem2fmt(omap_obj->flags);
1011
1012                         len = omap_obj->width << (int)fmt;
1013                         count = omap_obj->height;
1014                         stride = tiler_stride(fmt, 0);
1015                 } else {
1016                         len = obj->size;
1017                         count = 1;
1018                         stride = 0;
1019                 }
1020         } else {
1021                 count = obj->size >> PAGE_SHIFT;
1022         }
1023
1024         ret = sg_alloc_table(sgt, count, GFP_KERNEL);
1025         if (ret)
1026                 goto err_free;
1027
1028         /* this must be after omap_gem_pin() to ensure we have pages attached */
1029         omap_gem_dma_sync_buffer(obj, dir);
1030
1031         if (addr) {
1032                 for_each_sg(sgt->sgl, sg, count, i) {
1033                         sg_set_page(sg, phys_to_page(addr), len,
1034                                 offset_in_page(addr));
1035                         sg_dma_address(sg) = addr;
1036                         sg_dma_len(sg) = len;
1037
1038                         addr += stride;
1039                 }
1040         } else {
1041                 for_each_sg(sgt->sgl, sg, count, i) {
1042                         sg_set_page(sg, omap_obj->pages[i], PAGE_SIZE, 0);
1043                         sg_dma_address(sg) = omap_obj->dma_addrs[i];
1044                         sg_dma_len(sg) =  PAGE_SIZE;
1045                 }
1046         }
1047
1048         omap_obj->sgt = sgt;
1049 out:
1050         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1051         return sgt;
1052
1053 err_free:
1054         kfree(sgt);
1055 err_unpin:
1056         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1057         omap_gem_unpin(obj);
1058         return ERR_PTR(ret);
1059 }
1060
1061 void omap_gem_put_sg(struct drm_gem_object *obj, struct sg_table *sgt)
1062 {
1063         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1064
1065         if (WARN_ON(omap_obj->sgt != sgt))
1066                 return;
1067
1068         omap_gem_unpin(obj);
1069 }
1070
1071 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
1072 /*
1073  * Get kernel virtual address for CPU access.. this more or less only
1074  * exists for omap_fbdev.
1075  */
1076 void *omap_gem_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
1077 {
1078         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1079         void *vaddr;
1080         int ret;
1081
1082         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1083
1084         if (!omap_obj->vaddr) {
1085                 ret = omap_gem_attach_pages(obj);
1086                 if (ret) {
1087                         vaddr = ERR_PTR(ret);
1088                         goto unlock;
1089                 }
1090
1091                 omap_obj->vaddr = vmap(omap_obj->pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
1092                                 VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
1093         }
1094
1095         vaddr = omap_obj->vaddr;
1096
1097 unlock:
1098         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1099         return vaddr;
1100 }
1101 #endif
1102
1103 /* -----------------------------------------------------------------------------
1104  * Power Management
1105  */
1106
1107 #ifdef CONFIG_PM
1108 /* re-pin objects in DMM in resume path: */
1109 int omap_gem_resume(struct drm_device *dev)
1110 {
1111         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1112         struct omap_gem_object *omap_obj;
1113         int ret = 0;
1114
1115         mutex_lock(&priv->list_lock);
1116         list_for_each_entry(omap_obj, &priv->obj_list, mm_list) {
1117                 if (omap_obj->block) {
1118                         struct drm_gem_object *obj = &omap_obj->base;
1119                         u32 npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
1120
1121                         WARN_ON(!omap_obj->pages);  /* this can't happen */
1122                         ret = tiler_pin(omap_obj->block,
1123                                         omap_obj->pages, npages,
1124                                         omap_obj->roll, true);
1125                         if (ret) {
1126                                 dev_err(dev->dev, "could not repin: %d\n", ret);
1127                                 goto done;
1128                         }
1129                 }
1130         }
1131
1132 done:
1133         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1134         return ret;
1135 }
1136 #endif
1137
1138 /* -----------------------------------------------------------------------------
1139  * DebugFS
1140  */
1141
1142 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1143 void omap_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m)
1144 {
1145         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1146         u64 off;
1147
1148         off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
1149
1150         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1151
1152         seq_printf(m, "%08x: %2d (%2d) %08llx %pad (%2d) %p %4d",
1153                         omap_obj->flags, obj->name, kref_read(&obj->refcount),
1154                         off, &omap_obj->dma_addr,
1155                         refcount_read(&omap_obj->pin_cnt),
1156                         omap_obj->vaddr, omap_obj->roll);
1157
1158         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1159                 seq_printf(m, " %dx%d", omap_obj->width, omap_obj->height);
1160                 if (omap_obj->block) {
1161                         struct tcm_area *area = &omap_obj->block->area;
1162                         seq_printf(m, " (%dx%d, %dx%d)",
1163                                         area->p0.x, area->p0.y,
1164                                         area->p1.x, area->p1.y);
1165                 }
1166         } else {
1167                 seq_printf(m, " %zu", obj->size);
1168         }
1169
1170         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1171
1172         seq_printf(m, "\n");
1173 }
1174
1175 void omap_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
1176 {
1177         struct omap_gem_object *omap_obj;
1178         int count = 0;
1179         size_t size = 0;
1180
1181         list_for_each_entry(omap_obj, list, mm_list) {
1182                 struct drm_gem_object *obj = &omap_obj->base;
1183                 seq_printf(m, "   ");
1184                 omap_gem_describe(obj, m);
1185                 count++;
1186                 size += obj->size;
1187         }
1188
1189         seq_printf(m, "Total %d objects, %zu bytes\n", count, size);
1190 }
1191 #endif
1192
1193 /* -----------------------------------------------------------------------------
1194  * Constructor & Destructor
1195  */
1196
1197 static void omap_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
1198 {
1199         struct drm_device *dev = obj->dev;
1200         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1201         struct omap_gem_object *omap_obj = to_omap_bo(obj);
1202
1203         omap_gem_evict(obj);
1204
1205         mutex_lock(&priv->list_lock);
1206         list_del(&omap_obj->mm_list);
1207         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1208
1209         /*
1210          * We own the sole reference to the object at this point, but to keep
1211          * lockdep happy, we must still take the omap_obj_lock to call
1212          * omap_gem_detach_pages(). This should hardly make any difference as
1213          * there can't be any lock contention.
1214          */
1215         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1216
1217         /* The object should not be pinned. */
1218         WARN_ON(refcount_read(&omap_obj->pin_cnt) > 0);
1219
1220         if (omap_obj->pages) {
1221                 if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF)
1222                         kfree(omap_obj->pages);
1223                 else
1224                         omap_gem_detach_pages(obj);
1225         }
1226
1227         if (omap_obj->flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API) {
1228                 dma_free_wc(dev->dev, obj->size, omap_obj->vaddr,
1229                             omap_obj->dma_addr);
1230         } else if (omap_obj->vaddr) {
1231                 vunmap(omap_obj->vaddr);
1232         } else if (obj->import_attach) {
1233                 drm_prime_gem_destroy(obj, omap_obj->sgt);
1234         }
1235
1236         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1237
1238         drm_gem_object_release(obj);
1239
1240         mutex_destroy(&omap_obj->lock);
1241
1242         kfree(omap_obj);
1243 }
1244
1245 static bool omap_gem_validate_flags(struct drm_device *dev, u32 flags)
1246 {
1247         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1248
1249         switch (flags & OMAP_BO_CACHE_MASK) {
1250         case OMAP_BO_CACHED:
1251         case OMAP_BO_WC:
1252         case OMAP_BO_CACHE_MASK:
1253                 break;
1254
1255         default:
1256                 return false;
1257         }
1258
1259         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1260                 if (!priv->usergart)
1261                         return false;
1262
1263                 switch (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1264                 case OMAP_BO_TILED_8:
1265                 case OMAP_BO_TILED_16:
1266                 case OMAP_BO_TILED_32:
1267                         break;
1268
1269                 default:
1270                         return false;
1271                 }
1272         }
1273
1274         return true;
1275 }
1276
1277 static const struct vm_operations_struct omap_gem_vm_ops = {
1278         .fault = omap_gem_fault,
1279         .open = drm_gem_vm_open,
1280         .close = drm_gem_vm_close,
1281 };
1282
1283 static const struct drm_gem_object_funcs omap_gem_object_funcs = {
1284         .free = omap_gem_free_object,
1285         .export = omap_gem_prime_export,
1286         .vm_ops = &omap_gem_vm_ops,
1287 };
1288
1289 /* GEM buffer object constructor */
1290 struct drm_gem_object *omap_gem_new(struct drm_device *dev,
1291                 union omap_gem_size gsize, u32 flags)
1292 {
1293         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1294         struct omap_gem_object *omap_obj;
1295         struct drm_gem_object *obj;
1296         struct address_space *mapping;
1297         size_t size;
1298         int ret;
1299
1300         if (!omap_gem_validate_flags(dev, flags))
1301                 return NULL;
1302
1303         /* Validate the flags and compute the memory and cache flags. */
1304         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1305                 /*
1306                  * Tiled buffers are always shmem paged backed. When they are
1307                  * scanned out, they are remapped into DMM/TILER.
1308                  */
1309                 flags |= OMAP_BO_MEM_SHMEM;
1310
1311                 /*
1312                  * Currently don't allow cached buffers. There is some caching
1313                  * stuff that needs to be handled better.
1314                  */
1315                 flags &= ~(OMAP_BO_CACHED|OMAP_BO_WC|OMAP_BO_UNCACHED);
1316                 flags |= tiler_get_cpu_cache_flags();
1317         } else if ((flags & OMAP_BO_SCANOUT) && !priv->has_dmm) {
1318                 /*
1319                  * If we don't have DMM, we must allocate scanout buffers
1320                  * from contiguous DMA memory.
1321                  */
1322                 flags |= OMAP_BO_MEM_DMA_API;
1323         } else if (!(flags & OMAP_BO_MEM_DMABUF)) {
1324                 /*
1325                  * All other buffers not backed by dma_buf are shmem-backed.
1326                  */
1327                 flags |= OMAP_BO_MEM_SHMEM;
1328         }
1329
1330         /* Allocate the initialize the OMAP GEM object. */
1331         omap_obj = kzalloc(sizeof(*omap_obj), GFP_KERNEL);
1332         if (!omap_obj)
1333                 return NULL;
1334
1335         obj = &omap_obj->base;
1336         omap_obj->flags = flags;
1337         mutex_init(&omap_obj->lock);
1338
1339         if (flags & OMAP_BO_TILED_MASK) {
1340                 /*
1341                  * For tiled buffers align dimensions to slot boundaries and
1342                  * calculate size based on aligned dimensions.
1343                  */
1344                 tiler_align(gem2fmt(flags), &gsize.tiled.width,
1345                             &gsize.tiled.height);
1346
1347                 size = tiler_size(gem2fmt(flags), gsize.tiled.width,
1348                                   gsize.tiled.height);
1349
1350                 omap_obj->width = gsize.tiled.width;
1351                 omap_obj->height = gsize.tiled.height;
1352         } else {
1353                 size = PAGE_ALIGN(gsize.bytes);
1354         }
1355
1356         obj->funcs = &omap_gem_object_funcs;
1357
1358         /* Initialize the GEM object. */
1359         if (!(flags & OMAP_BO_MEM_SHMEM)) {
1360                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1361         } else {
1362                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
1363                 if (ret)
1364                         goto err_free;
1365
1366                 mapping = obj->filp->f_mapping;
1367                 mapping_set_gfp_mask(mapping, GFP_USER | __GFP_DMA32);
1368         }
1369
1370         /* Allocate memory if needed. */
1371         if (flags & OMAP_BO_MEM_DMA_API) {
1372                 omap_obj->vaddr = dma_alloc_wc(dev->dev, size,
1373                                                &omap_obj->dma_addr,
1374                                                GFP_KERNEL);
1375                 if (!omap_obj->vaddr)
1376                         goto err_release;
1377         }
1378
1379         mutex_lock(&priv->list_lock);
1380         list_add(&omap_obj->mm_list, &priv->obj_list);
1381         mutex_unlock(&priv->list_lock);
1382
1383         return obj;
1384
1385 err_release:
1386         drm_gem_object_release(obj);
1387 err_free:
1388         kfree(omap_obj);
1389         return NULL;
1390 }
1391
1392 struct drm_gem_object *omap_gem_new_dmabuf(struct drm_device *dev, size_t size,
1393                                            struct sg_table *sgt)
1394 {
1395         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1396         struct omap_gem_object *omap_obj;
1397         struct drm_gem_object *obj;
1398         union omap_gem_size gsize;
1399
1400         /* Without a DMM only physically contiguous buffers can be supported. */
1401         if (sgt->orig_nents != 1 && !priv->has_dmm)
1402                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1403
1404         gsize.bytes = PAGE_ALIGN(size);
1405         obj = omap_gem_new(dev, gsize, OMAP_BO_MEM_DMABUF | OMAP_BO_WC);
1406         if (!obj)
1407                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1408
1409         omap_obj = to_omap_bo(obj);
1410
1411         mutex_lock(&omap_obj->lock);
1412
1413         omap_obj->sgt = sgt;
1414
1415         if (sgt->orig_nents == 1) {
1416                 omap_obj->dma_addr = sg_dma_address(sgt->sgl);
1417         } else {
1418                 /* Create pages list from sgt */
1419                 struct page **pages;
1420                 unsigned int npages;
1421                 unsigned int ret;
1422
1423                 npages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
1424                 pages = kcalloc(npages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
1425                 if (!pages) {
1426                         omap_gem_free_object(obj);
1427                         obj = ERR_PTR(-ENOMEM);
1428                         goto done;
1429                 }
1430
1431                 omap_obj->pages = pages;
1432                 ret = drm_prime_sg_to_page_array(sgt, pages, npages);
1433                 if (ret) {
1434                         omap_gem_free_object(obj);
1435                         obj = ERR_PTR(-ENOMEM);
1436                         goto done;
1437                 }
1438         }
1439
1440 done:
1441         mutex_unlock(&omap_obj->lock);
1442         return obj;
1443 }
1444
1445 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
1446 int omap_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
1447                 union omap_gem_size gsize, u32 flags, u32 *handle)
1448 {
1449         struct drm_gem_object *obj;
1450         int ret;
1451
1452         obj = omap_gem_new(dev, gsize, flags);
1453         if (!obj)
1454                 return -ENOMEM;
1455
1456         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
1457         if (ret) {
1458                 omap_gem_free_object(obj);
1459                 return ret;
1460         }
1461
1462         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
1463         drm_gem_object_put(obj);
1464
1465         return 0;
1466 }
1467
1468 /* -----------------------------------------------------------------------------
1469  * Init & Cleanup
1470  */
1471
1472 /* If DMM is used, we need to set some stuff up.. */
1473 void omap_gem_init(struct drm_device *dev)
1474 {
1475         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1476         struct omap_drm_usergart *usergart;
1477         const enum tiler_fmt fmts[] = {
1478                         TILFMT_8BIT, TILFMT_16BIT, TILFMT_32BIT
1479         };
1480         int i, j;
1481
1482         if (!dmm_is_available()) {
1483                 /* DMM only supported on OMAP4 and later, so this isn't fatal */
1484                 dev_warn(dev->dev, "DMM not available, disable DMM support\n");
1485                 return;
1486         }
1487
1488         usergart = kcalloc(3, sizeof(*usergart), GFP_KERNEL);
1489         if (!usergart)
1490                 return;
1491
1492         /* reserve 4k aligned/wide regions for userspace mappings: */
1493         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fmts); i++) {
1494                 u16 h = 1, w = PAGE_SIZE >> i;
1495
1496                 tiler_align(fmts[i], &w, &h);
1497                 /* note: since each region is 1 4kb page wide, and minimum
1498                  * number of rows, the height ends up being the same as the
1499                  * # of pages in the region
1500                  */
1501                 usergart[i].height = h;
1502                 usergart[i].height_shift = ilog2(h);
1503                 usergart[i].stride_pfn = tiler_stride(fmts[i], 0) >> PAGE_SHIFT;
1504                 usergart[i].slot_shift = ilog2((PAGE_SIZE / h) >> i);
1505                 for (j = 0; j < NUM_USERGART_ENTRIES; j++) {
1506                         struct omap_drm_usergart_entry *entry;
1507                         struct tiler_block *block;
1508
1509                         entry = &usergart[i].entry[j];
1510                         block = tiler_reserve_2d(fmts[i], w, h, PAGE_SIZE);
1511                         if (IS_ERR(block)) {
1512                                 dev_err(dev->dev,
1513                                                 "reserve failed: %d, %d, %ld\n",
1514                                                 i, j, PTR_ERR(block));
1515                                 return;
1516                         }
1517                         entry->dma_addr = tiler_ssptr(block);
1518                         entry->block = block;
1519
1520                         DBG("%d:%d: %dx%d: dma_addr=%pad stride=%d", i, j, w, h,
1521                                         &entry->dma_addr,
1522                                         usergart[i].stride_pfn << PAGE_SHIFT);
1523                 }
1524         }
1525
1526         priv->usergart = usergart;
1527         priv->has_dmm = true;
1528 }
1529
1530 void omap_gem_deinit(struct drm_device *dev)
1531 {
1532         struct omap_drm_private *priv = dev->dev_private;
1533
1534         /* I believe we can rely on there being no more outstanding GEM
1535          * objects which could depend on usergart/dmm at this point.
1536          */
1537         kfree(priv->usergart);
1538 }