drivers/gpu/drm/msm/msm_drv.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2016-2018, 2020-2021 The Linux Foundation. All rights reserved.
   4  * Copyright (C) 2013 Red Hat
   5  * Author: Rob Clark <[email protected]>
   6  */
   7
   8 #include <linux/dma-mapping.h>
   9 #include <linux/fault-inject.h>
  10 #include <linux/kthread.h>
  11 #include <linux/sched/mm.h>
  12 #include <linux/uaccess.h>
  13 #include <uapi/linux/sched/types.h>
  14
  15 #include <drm/drm_bridge.h>
  16 #include <drm/drm_drv.h>
  17 #include <drm/drm_file.h>
  18 #include <drm/drm_ioctl.h>
  19 #include <drm/drm_prime.h>
  20 #include <drm/drm_of.h>
  21 #include <drm/drm_vblank.h>
  22
  23 #include "disp/msm_disp_snapshot.h"
  24 #include "msm_drv.h"
  25 #include "msm_debugfs.h"
  26 #include "msm_fence.h"
  27 #include "msm_gem.h"
  28 #include "msm_gpu.h"
  29 #include "msm_kms.h"
  30 #include "msm_mmu.h"
  31 #include "adreno/adreno_gpu.h"
  32
  33 /*
  34  * MSM driver version:
  35  * - 1.0.0 - initial interface
  36  * - 1.1.0 - adds madvise, and support for submits with > 4 cmd buffers
  37  * - 1.2.0 - adds explicit fence support for submit ioctl
  38  * - 1.3.0 - adds GMEM_BASE + NR_RINGS params, SUBMITQUEUE_NEW +
  39  *           SUBMITQUEUE_CLOSE ioctls, and MSM_INFO_IOVA flag for
  40  *           MSM_GEM_INFO ioctl.
  41  * - 1.4.0 - softpin, MSM_RELOC_BO_DUMP, and GEM_INFO support to set/get
  42  *           GEM object's debug name
  43  * - 1.5.0 - Add SUBMITQUERY_QUERY ioctl
  44  * - 1.6.0 - Syncobj support
  45  * - 1.7.0 - Add MSM_PARAM_SUSPENDS to access suspend count
  46  * - 1.8.0 - Add MSM_BO_CACHED_COHERENT for supported GPUs (a6xx)
  47  * - 1.9.0 - Add MSM_SUBMIT_FENCE_SN_IN
  48  */
  49 #define MSM_VERSION_MAJOR       1
  50 #define MSM_VERSION_MINOR       9
  51 #define MSM_VERSION_PATCHLEVEL  0
  52
  53 static const struct drm_mode_config_funcs mode_config_funcs = {
  54         .fb_create = msm_framebuffer_create,
  55         .output_poll_changed = drm_fb_helper_output_poll_changed,
  56         .atomic_check = drm_atomic_helper_check,
  57         .atomic_commit = drm_atomic_helper_commit,
  58 };
  59
  60 static const struct drm_mode_config_helper_funcs mode_config_helper_funcs = {
  61         .atomic_commit_tail = msm_atomic_commit_tail,
  62 };
  63
  64 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
  65 static bool fbdev = true;
  66 MODULE_PARM_DESC(fbdev, "Enable fbdev compat layer");
  67 module_param(fbdev, bool, 0600);
  68 #endif
  69
  70 static char *vram = "16m";
  71 MODULE_PARM_DESC(vram, "Configure VRAM size (for devices without IOMMU/GPUMMU)");
  72 module_param(vram, charp, 0);
  73
  74 bool dumpstate;
  75 MODULE_PARM_DESC(dumpstate, "Dump KMS state on errors");
  76 module_param(dumpstate, bool, 0600);
  77
  78 static bool modeset = true;
  79 MODULE_PARM_DESC(modeset, "Use kernel modesetting [KMS] (1=on (default), 0=disable)");
  80 module_param(modeset, bool, 0600);
  81
  82 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION
  83 DECLARE_FAULT_ATTR(fail_gem_alloc);
  84 DECLARE_FAULT_ATTR(fail_gem_iova);
  85 #endif
  86
  87 static irqreturn_t msm_irq(int irq, void *arg)
  88 {
  89         struct drm_device *dev = arg;
  90         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
  91         struct msm_kms *kms = priv->kms;
  92
  93         BUG_ON(!kms);
  94
  95         return kms->funcs->irq(kms);
  96 }
  97
  98 static void msm_irq_preinstall(struct drm_device *dev)
  99 {
 100         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 101         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 102
 103         BUG_ON(!kms);
 104
 105         kms->funcs->irq_preinstall(kms);
 106 }
 107
 108 static int msm_irq_postinstall(struct drm_device *dev)
 109 {
 110         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 111         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 112
 113         BUG_ON(!kms);
 114
 115         if (kms->funcs->irq_postinstall)
 116                 return kms->funcs->irq_postinstall(kms);
 117
 118         return 0;
 119 }
 120
 121 static int msm_irq_install(struct drm_device *dev, unsigned int irq)
 122 {
 123         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 124         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 125         int ret;
 126
 127         if (irq == IRQ_NOTCONNECTED)
 128                 return -ENOTCONN;
 129
 130         msm_irq_preinstall(dev);
 131
 132         ret = request_irq(irq, msm_irq, 0, dev->driver->name, dev);
 133         if (ret)
 134                 return ret;
 135
 136         kms->irq_requested = true;
 137
 138         ret = msm_irq_postinstall(dev);
 139         if (ret) {
 140                 free_irq(irq, dev);
 141                 return ret;
 142         }
 143
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 static void msm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
 148 {
 149         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 150         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 151
 152         kms->funcs->irq_uninstall(kms);
 153         if (kms->irq_requested)
 154                 free_irq(kms->irq, dev);
 155 }
 156
 157 struct msm_vblank_work {
 158         struct work_struct work;
 159         int crtc_id;
 160         bool enable;
 161         struct msm_drm_private *priv;
 162 };
 163
 164 static void vblank_ctrl_worker(struct work_struct *work)
 165 {
 166         struct msm_vblank_work *vbl_work = container_of(work,
 167                                                 struct msm_vblank_work, work);
 168         struct msm_drm_private *priv = vbl_work->priv;
 169         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 170
 171         if (vbl_work->enable)
 172                 kms->funcs->enable_vblank(kms, priv->crtcs[vbl_work->crtc_id]);
 173         else
 174                 kms->funcs->disable_vblank(kms, priv->crtcs[vbl_work->crtc_id]);
 175
 176         kfree(vbl_work);
 177 }
 178
 179 static int vblank_ctrl_queue_work(struct msm_drm_private *priv,
 180                                         int crtc_id, bool enable)
 181 {
 182         struct msm_vblank_work *vbl_work;
 183
 184         vbl_work = kzalloc(sizeof(*vbl_work), GFP_ATOMIC);
 185         if (!vbl_work)
 186                 return -ENOMEM;
 187
 188         INIT_WORK(&vbl_work->work, vblank_ctrl_worker);
 189
 190         vbl_work->crtc_id = crtc_id;
 191         vbl_work->enable = enable;
 192         vbl_work->priv = priv;
 193
 194         queue_work(priv->wq, &vbl_work->work);
 195
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static int msm_drm_uninit(struct device *dev)
 200 {
 201         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 202         struct msm_drm_private *priv = platform_get_drvdata(pdev);
 203         struct drm_device *ddev = priv->dev;
 204         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 205         int i;
 206
 207         /*
 208          * Shutdown the hw if we're far enough along where things might be on.
 209          * If we run this too early, we'll end up panicking in any variety of
 210          * places. Since we don't register the drm device until late in
 211          * msm_drm_init, drm_dev->registered is used as an indicator that the
 212          * shutdown will be successful.
 213          */
 214         if (ddev->registered) {
 215                 drm_dev_unregister(ddev);
 216                 drm_atomic_helper_shutdown(ddev);
 217         }
 218
 219         /* We must cancel and cleanup any pending vblank enable/disable
 220          * work before msm_irq_uninstall() to avoid work re-enabling an
 221          * irq after uninstall has disabled it.
 222          */
 223
 224         flush_workqueue(priv->wq);
 225
 226         /* clean up event worker threads */
 227         for (i = 0; i < priv->num_crtcs; i++) {
 228                 if (priv->event_thread[i].worker)
 229                         kthread_destroy_worker(priv->event_thread[i].worker);
 230         }
 231
 232         msm_gem_shrinker_cleanup(ddev);
 233
 234         drm_kms_helper_poll_fini(ddev);
 235
 236         msm_perf_debugfs_cleanup(priv);
 237         msm_rd_debugfs_cleanup(priv);
 238
 239 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
 240         if (fbdev && priv->fbdev)
 241                 msm_fbdev_free(ddev);
 242 #endif
 243
 244         msm_disp_snapshot_destroy(ddev);
 245
 246         drm_mode_config_cleanup(ddev);
 247
 248         for (i = 0; i < priv->num_bridges; i++)
 249                 drm_bridge_remove(priv->bridges[i]);
 250         priv->num_bridges = 0;
 251
 252         pm_runtime_get_sync(dev);
 253         msm_irq_uninstall(ddev);
 254         pm_runtime_put_sync(dev);
 255
 256         if (kms && kms->funcs)
 257                 kms->funcs->destroy(kms);
 258
 259         if (priv->vram.paddr) {
 260                 unsigned long attrs = DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING;
 261                 drm_mm_takedown(&priv->vram.mm);
 262                 dma_free_attrs(dev, priv->vram.size, NULL,
 263                                priv->vram.paddr, attrs);
 264         }
 265
 266         component_unbind_all(dev, ddev);
 267
 268         ddev->dev_private = NULL;
 269         drm_dev_put(ddev);
 270
 271         destroy_workqueue(priv->wq);
 272
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 #include <linux/of_address.h>
 277
 278 struct msm_gem_address_space *msm_kms_init_aspace(struct drm_device *dev)
 279 {
 280         struct msm_gem_address_space *aspace;
 281         struct msm_mmu *mmu;
 282         struct device *mdp_dev = dev->dev;
 283         struct device *mdss_dev = mdp_dev->parent;
 284         struct device *iommu_dev;
 285
 286         /*
 287          * IOMMUs can be a part of MDSS device tree binding, or the
 288          * MDP/DPU device.
 289          */
 290         if (device_iommu_mapped(mdp_dev))
 291                 iommu_dev = mdp_dev;
 292         else
 293                 iommu_dev = mdss_dev;
 294
 295         mmu = msm_iommu_new(iommu_dev, 0);
 296         if (IS_ERR(mmu))
 297                 return ERR_CAST(mmu);
 298
 299         if (!mmu) {
 300                 drm_info(dev, "no IOMMU, fallback to phys contig buffers for scanout\n");
 301                 return NULL;
 302         }
 303
 304         aspace = msm_gem_address_space_create(mmu, "mdp_kms",
 305                 0x1000, 0x100000000 - 0x1000);
 306         if (IS_ERR(aspace)) {
 307                 dev_err(mdp_dev, "aspace create, error %pe\n", aspace);
 308                 mmu->funcs->destroy(mmu);
 309         }
 310
 311         return aspace;
 312 }
 313
 314 bool msm_use_mmu(struct drm_device *dev)
 315 {
 316         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 317
 318         /*
 319          * a2xx comes with its own MMU
 320          * On other platforms IOMMU can be declared specified either for the
 321          * MDP/DPU device or for its parent, MDSS device.
 322          */
 323         return priv->is_a2xx ||
 324                 device_iommu_mapped(dev->dev) ||
 325                 device_iommu_mapped(dev->dev->parent);
 326 }
 327
 328 static int msm_init_vram(struct drm_device *dev)
 329 {
 330         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 331         struct device_node *node;
 332         unsigned long size = 0;
 333         int ret = 0;
 334
 335         /* In the device-tree world, we could have a 'memory-region'
 336          * phandle, which gives us a link to our "vram".  Allocating
 337          * is all nicely abstracted behind the dma api, but we need
 338          * to know the entire size to allocate it all in one go. There
 339          * are two cases:
 340          *  1) device with no IOMMU, in which case we need exclusive
 341          *     access to a VRAM carveout big enough for all gpu
 342          *     buffers
 343          *  2) device with IOMMU, but where the bootloader puts up
 344          *     a splash screen.  In this case, the VRAM carveout
 345          *     need only be large enough for fbdev fb.  But we need
 346          *     exclusive access to the buffer to avoid the kernel
 347          *     using those pages for other purposes (which appears
 348          *     as corruption on screen before we have a chance to
 349          *     load and do initial modeset)
 350          */
 351
 352         node = of_parse_phandle(dev->dev->of_node, "memory-region", 0);
 353         if (node) {
 354                 struct resource r;
 355                 ret = of_address_to_resource(node, 0, &r);
 356                 of_node_put(node);
 357                 if (ret)
 358                         return ret;
 359                 size = r.end - r.start + 1;
 360                 DRM_INFO("using VRAM carveout: %lx@%pa\n", size, &r.start);
 361
 362                 /* if we have no IOMMU, then we need to use carveout allocator.
 363                  * Grab the entire DMA chunk carved out in early startup in
 364                  * mach-msm:
 365                  */
 366         } else if (!msm_use_mmu(dev)) {
 367                 DRM_INFO("using %s VRAM carveout\n", vram);
 368                 size = memparse(vram, NULL);
 369         }
 370
 371         if (size) {
 372                 unsigned long attrs = 0;
 373                 void *p;
 374
 375                 priv->vram.size = size;
 376
 377                 drm_mm_init(&priv->vram.mm, 0, (size >> PAGE_SHIFT) - 1);
 378                 spin_lock_init(&priv->vram.lock);
 379
 380                 attrs |= DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING;
 381                 attrs |= DMA_ATTR_WRITE_COMBINE;
 382
 383                 /* note that for no-kernel-mapping, the vaddr returned
 384                  * is bogus, but non-null if allocation succeeded:
 385                  */
 386                 p = dma_alloc_attrs(dev->dev, size,
 387                                 &priv->vram.paddr, GFP_KERNEL, attrs);
 388                 if (!p) {
 389                         DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "failed to allocate VRAM\n");
 390                         priv->vram.paddr = 0;
 391                         return -ENOMEM;
 392                 }
 393
 394                 DRM_DEV_INFO(dev->dev, "VRAM: %08x->%08x\n",
 395                                 (uint32_t)priv->vram.paddr,
 396                                 (uint32_t)(priv->vram.paddr + size));
 397         }
 398
 399         return ret;
 400 }
 401
 402 static int msm_drm_init(struct device *dev, const struct drm_driver *drv)
 403 {
 404         struct msm_drm_private *priv = dev_get_drvdata(dev);
 405         struct drm_device *ddev;
 406         struct msm_kms *kms;
 407         int ret, i;
 408
 409         if (drm_firmware_drivers_only())
 410                 return -ENODEV;
 411
 412         ddev = drm_dev_alloc(drv, dev);
 413         if (IS_ERR(ddev)) {
 414                 DRM_DEV_ERROR(dev, "failed to allocate drm_device\n");
 415                 return PTR_ERR(ddev);
 416         }
 417         ddev->dev_private = priv;
 418         priv->dev = ddev;
 419
 420         priv->wq = alloc_ordered_workqueue("msm", 0);
 421
 422         INIT_LIST_HEAD(&priv->objects);
 423         mutex_init(&priv->obj_lock);
 424
 425         /*
 426          * Initialize the LRUs:
 427          */
 428         mutex_init(&priv->lru.lock);
 429         drm_gem_lru_init(&priv->lru.unbacked, &priv->lru.lock);
 430         drm_gem_lru_init(&priv->lru.pinned,   &priv->lru.lock);
 431         drm_gem_lru_init(&priv->lru.willneed, &priv->lru.lock);
 432         drm_gem_lru_init(&priv->lru.dontneed, &priv->lru.lock);
 433
 434         /* Teach lockdep about lock ordering wrt. shrinker: */
 435         fs_reclaim_acquire(GFP_KERNEL);
 436         might_lock(&priv->lru.lock);
 437         fs_reclaim_release(GFP_KERNEL);
 438
 439         drm_mode_config_init(ddev);
 440
 441         ret = msm_init_vram(ddev);
 442         if (ret)
 443                 return ret;
 444
 445         /* Bind all our sub-components: */
 446         ret = component_bind_all(dev, ddev);
 447         if (ret)
 448                 return ret;
 449
 450         dma_set_max_seg_size(dev, UINT_MAX);
 451
 452         msm_gem_shrinker_init(ddev);
 453
 454         if (priv->kms_init) {
 455                 ret = priv->kms_init(ddev);
 456                 if (ret) {
 457                         DRM_DEV_ERROR(dev, "failed to load kms\n");
 458                         priv->kms = NULL;
 459                         goto err_msm_uninit;
 460                 }
 461                 kms = priv->kms;
 462         } else {
 463                 /* valid only for the dummy headless case, where of_node=NULL */
 464                 WARN_ON(dev->of_node);
 465                 kms = NULL;
 466         }
 467
 468         /* Enable normalization of plane zpos */
 469         ddev->mode_config.normalize_zpos = true;
 470
 471         if (kms) {
 472                 kms->dev = ddev;
 473                 ret = kms->funcs->hw_init(kms);
 474                 if (ret) {
 475                         DRM_DEV_ERROR(dev, "kms hw init failed: %d\n", ret);
 476                         goto err_msm_uninit;
 477                 }
 478         }
 479
 480         drm_helper_move_panel_connectors_to_head(ddev);
 481
 482         ddev->mode_config.funcs = &mode_config_funcs;
 483         ddev->mode_config.helper_private = &mode_config_helper_funcs;
 484
 485         for (i = 0; i < priv->num_crtcs; i++) {
 486                 /* initialize event thread */
 487                 priv->event_thread[i].crtc_id = priv->crtcs[i]->base.id;
 488                 priv->event_thread[i].dev = ddev;
 489                 priv->event_thread[i].worker = kthread_create_worker(0,
 490                         "crtc_event:%d", priv->event_thread[i].crtc_id);
 491                 if (IS_ERR(priv->event_thread[i].worker)) {
 492                         ret = PTR_ERR(priv->event_thread[i].worker);
 493                         DRM_DEV_ERROR(dev, "failed to create crtc_event kthread\n");
 494                         ret = PTR_ERR(priv->event_thread[i].worker);
 495                         goto err_msm_uninit;
 496                 }
 497
 498                 sched_set_fifo(priv->event_thread[i].worker->task);
 499         }
 500
 501         ret = drm_vblank_init(ddev, priv->num_crtcs);
 502         if (ret < 0) {
 503                 DRM_DEV_ERROR(dev, "failed to initialize vblank\n");
 504                 goto err_msm_uninit;
 505         }
 506
 507         if (kms) {
 508                 pm_runtime_get_sync(dev);
 509                 ret = msm_irq_install(ddev, kms->irq);
 510                 pm_runtime_put_sync(dev);
 511                 if (ret < 0) {
 512                         DRM_DEV_ERROR(dev, "failed to install IRQ handler\n");
 513                         goto err_msm_uninit;
 514                 }
 515         }
 516
 517         ret = drm_dev_register(ddev, 0);
 518         if (ret)
 519                 goto err_msm_uninit;
 520
 521         if (kms) {
 522                 ret = msm_disp_snapshot_init(ddev);
 523                 if (ret)
 524                         DRM_DEV_ERROR(dev, "msm_disp_snapshot_init failed ret = %d\n", ret);
 525         }
 526         drm_mode_config_reset(ddev);
 527
 528 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
 529         if (kms && fbdev)
 530                 priv->fbdev = msm_fbdev_init(ddev);
 531 #endif
 532
 533         ret = msm_debugfs_late_init(ddev);
 534         if (ret)
 535                 goto err_msm_uninit;
 536
 537         drm_kms_helper_poll_init(ddev);
 538
 539         return 0;
 540
 541 err_msm_uninit:
 542         msm_drm_uninit(dev);
 543         return ret;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * DRM operations:
 548  */
 549
 550 static void load_gpu(struct drm_device *dev)
 551 {
 552         static DEFINE_MUTEX(init_lock);
 553         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 554
 555         mutex_lock(&init_lock);
 556
 557         if (!priv->gpu)
 558                 priv->gpu = adreno_load_gpu(dev);
 559
 560         mutex_unlock(&init_lock);
 561 }
 562
 563 static int context_init(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
 564 {
 565         static atomic_t ident = ATOMIC_INIT(0);
 566         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 567         struct msm_file_private *ctx;
 568
 569         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
 570         if (!ctx)
 571                 return -ENOMEM;
 572
 573         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submitqueues);
 574         rwlock_init(&ctx->queuelock);
 575
 576         kref_init(&ctx->ref);
 577         msm_submitqueue_init(dev, ctx);
 578
 579         ctx->aspace = msm_gpu_create_private_address_space(priv->gpu, current);
 580         file->driver_priv = ctx;
 581
 582         ctx->seqno = atomic_inc_return(&ident);
 583
 584         return 0;
 585 }
 586
 587 static int msm_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
 588 {
 589         /* For now, load gpu on open.. to avoid the requirement of having
 590          * firmware in the initrd.
 591          */
 592         load_gpu(dev);
 593
 594         return context_init(dev, file);
 595 }
 596
 597 static void context_close(struct msm_file_private *ctx)
 598 {
 599         msm_submitqueue_close(ctx);
 600         msm_file_private_put(ctx);
 601 }
 602
 603 static void msm_postclose(struct drm_device *dev, struct drm_file *file)
 604 {
 605         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 606         struct msm_file_private *ctx = file->driver_priv;
 607
 608         /*
 609          * It is not possible to set sysprof param to non-zero if gpu
 610          * is not initialized:
 611          */
 612         if (priv->gpu)
 613                 msm_file_private_set_sysprof(ctx, priv->gpu, 0);
 614
 615         context_close(ctx);
 616 }
 617
 618 int msm_crtc_enable_vblank(struct drm_crtc *crtc)
 619 {
 620         struct drm_device *dev = crtc->dev;
 621         unsigned int pipe = crtc->index;
 622         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 623         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 624         if (!kms)
 625                 return -ENXIO;
 626         drm_dbg_vbl(dev, "crtc=%u", pipe);
 627         return vblank_ctrl_queue_work(priv, pipe, true);
 628 }
 629
 630 void msm_crtc_disable_vblank(struct drm_crtc *crtc)
 631 {
 632         struct drm_device *dev = crtc->dev;
 633         unsigned int pipe = crtc->index;
 634         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 635         struct msm_kms *kms = priv->kms;
 636         if (!kms)
 637                 return;
 638         drm_dbg_vbl(dev, "crtc=%u", pipe);
 639         vblank_ctrl_queue_work(priv, pipe, false);
 640 }
 641
 642 /*
 643  * DRM ioctls:
 644  */
 645
 646 static int msm_ioctl_get_param(struct drm_device *dev, void *data,
 647                 struct drm_file *file)
 648 {
 649         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 650         struct drm_msm_param *args = data;
 651         struct msm_gpu *gpu;
 652
 653         /* for now, we just have 3d pipe.. eventually this would need to
 654          * be more clever to dispatch to appropriate gpu module:
 655          */
 656         if ((args->pipe != MSM_PIPE_3D0) || (args->pad != 0))
 657                 return -EINVAL;
 658
 659         gpu = priv->gpu;
 660
 661         if (!gpu)
 662                 return -ENXIO;
 663
 664         return gpu->funcs->get_param(gpu, file->driver_priv,
 665                                      args->param, &args->value, &args->len);
 666 }
 667
 668 static int msm_ioctl_set_param(struct drm_device *dev, void *data,
 669                 struct drm_file *file)
 670 {
 671         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 672         struct drm_msm_param *args = data;
 673         struct msm_gpu *gpu;
 674
 675         if ((args->pipe != MSM_PIPE_3D0) || (args->pad != 0))
 676                 return -EINVAL;
 677
 678         gpu = priv->gpu;
 679
 680         if (!gpu)
 681                 return -ENXIO;
 682
 683         return gpu->funcs->set_param(gpu, file->driver_priv,
 684                                      args->param, args->value, args->len);
 685 }
 686
 687 static int msm_ioctl_gem_new(struct drm_device *dev, void *data,
 688                 struct drm_file *file)
 689 {
 690         struct drm_msm_gem_new *args = data;
 691         uint32_t flags = args->flags;
 692
 693         if (args->flags & ~MSM_BO_FLAGS) {
 694                 DRM_ERROR("invalid flags: %08x\n", args->flags);
 695                 return -EINVAL;
 696         }
 697
 698         /*
 699          * Uncached CPU mappings are deprecated, as of:
 700          *
 701          * 9ef364432db4 ("drm/msm: deprecate MSM_BO_UNCACHED (map as writecombine instead)")
 702          *
 703          * So promote them to WC.
 704          */
 705         if (flags & MSM_BO_UNCACHED) {
 706                 flags &= ~MSM_BO_CACHED;
 707                 flags |= MSM_BO_WC;
 708         }
 709
 710         if (should_fail(&fail_gem_alloc, args->size))
 711                 return -ENOMEM;
 712
 713         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
 714                         args->flags, &args->handle, NULL);
 715 }
 716
 717 static inline ktime_t to_ktime(struct drm_msm_timespec timeout)
 718 {
 719         return ktime_set(timeout.tv_sec, timeout.tv_nsec);
 720 }
 721
 722 static int msm_ioctl_gem_cpu_prep(struct drm_device *dev, void *data,
 723                 struct drm_file *file)
 724 {
 725         struct drm_msm_gem_cpu_prep *args = data;
 726         struct drm_gem_object *obj;
 727         ktime_t timeout = to_ktime(args->timeout);
 728         int ret;
 729
 730         if (args->op & ~MSM_PREP_FLAGS) {
 731                 DRM_ERROR("invalid op: %08x\n", args->op);
 732                 return -EINVAL;
 733         }
 734
 735         obj = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
 736         if (!obj)
 737                 return -ENOENT;
 738
 739         ret = msm_gem_cpu_prep(obj, args->op, &timeout);
 740
 741         drm_gem_object_put(obj);
 742
 743         return ret;
 744 }
 745
 746 static int msm_ioctl_gem_cpu_fini(struct drm_device *dev, void *data,
 747                 struct drm_file *file)
 748 {
 749         struct drm_msm_gem_cpu_fini *args = data;
 750         struct drm_gem_object *obj;
 751         int ret;
 752
 753         obj = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
 754         if (!obj)
 755                 return -ENOENT;
 756
 757         ret = msm_gem_cpu_fini(obj);
 758
 759         drm_gem_object_put(obj);
 760
 761         return ret;
 762 }
 763
 764 static int msm_ioctl_gem_info_iova(struct drm_device *dev,
 765                 struct drm_file *file, struct drm_gem_object *obj,
 766                 uint64_t *iova)
 767 {
 768         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 769         struct msm_file_private *ctx = file->driver_priv;
 770
 771         if (!priv->gpu)
 772                 return -EINVAL;
 773
 774         if (should_fail(&fail_gem_iova, obj->size))
 775                 return -ENOMEM;
 776
 777         /*
 778          * Don't pin the memory here - just get an address so that userspace can
 779          * be productive
 780          */
 781         return msm_gem_get_iova(obj, ctx->aspace, iova);
 782 }
 783
 784 static int msm_ioctl_gem_info_set_iova(struct drm_device *dev,
 785                 struct drm_file *file, struct drm_gem_object *obj,
 786                 uint64_t iova)
 787 {
 788         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 789         struct msm_file_private *ctx = file->driver_priv;
 790
 791         if (!priv->gpu)
 792                 return -EINVAL;
 793
 794         /* Only supported if per-process address space is supported: */
 795         if (priv->gpu->aspace == ctx->aspace)
 796                 return -EOPNOTSUPP;
 797
 798         if (should_fail(&fail_gem_iova, obj->size))
 799                 return -ENOMEM;
 800
 801         return msm_gem_set_iova(obj, ctx->aspace, iova);
 802 }
 803
 804 static int msm_ioctl_gem_info(struct drm_device *dev, void *data,
 805                 struct drm_file *file)
 806 {
 807         struct drm_msm_gem_info *args = data;
 808         struct drm_gem_object *obj;
 809         struct msm_gem_object *msm_obj;
 810         int i, ret = 0;
 811
 812         if (args->pad)
 813                 return -EINVAL;
 814
 815         switch (args->info) {
 816         case MSM_INFO_GET_OFFSET:
 817         case MSM_INFO_GET_IOVA:
 818         case MSM_INFO_SET_IOVA:
 819         case MSM_INFO_GET_FLAGS:
 820                 /* value returned as immediate, not pointer, so len==0: */
 821                 if (args->len)
 822                         return -EINVAL;
 823                 break;
 824         case MSM_INFO_SET_NAME:
 825         case MSM_INFO_GET_NAME:
 826                 break;
 827         default:
 828                 return -EINVAL;
 829         }
 830
 831         obj = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
 832         if (!obj)
 833                 return -ENOENT;
 834
 835         msm_obj = to_msm_bo(obj);
 836
 837         switch (args->info) {
 838         case MSM_INFO_GET_OFFSET:
 839                 args->value = msm_gem_mmap_offset(obj);
 840                 break;
 841         case MSM_INFO_GET_IOVA:
 842                 ret = msm_ioctl_gem_info_iova(dev, file, obj, &args->value);
 843                 break;
 844         case MSM_INFO_SET_IOVA:
 845                 ret = msm_ioctl_gem_info_set_iova(dev, file, obj, args->value);
 846                 break;
 847         case MSM_INFO_GET_FLAGS:
 848                 if (obj->import_attach) {
 849                         ret = -EINVAL;
 850                         break;
 851                 }
 852                 /* Hide internal kernel-only flags: */
 853                 args->value = to_msm_bo(obj)->flags & MSM_BO_FLAGS;
 854                 ret = 0;
 855                 break;
 856         case MSM_INFO_SET_NAME:
 857                 /* length check should leave room for terminating null: */
 858                 if (args->len >= sizeof(msm_obj->name)) {
 859                         ret = -EINVAL;
 860                         break;
 861                 }
 862                 if (copy_from_user(msm_obj->name, u64_to_user_ptr(args->value),
 863                                    args->len)) {
 864                         msm_obj->name[0] = '\0';
 865                         ret = -EFAULT;
 866                         break;
 867                 }
 868                 msm_obj->name[args->len] = '\0';
 869                 for (i = 0; i < args->len; i++) {
 870                         if (!isprint(msm_obj->name[i])) {
 871                                 msm_obj->name[i] = '\0';
 872                                 break;
 873                         }
 874                 }
 875                 break;
 876         case MSM_INFO_GET_NAME:
 877                 if (args->value && (args->len < strlen(msm_obj->name))) {
 878                         ret = -EINVAL;
 879                         break;
 880                 }
 881                 args->len = strlen(msm_obj->name);
 882                 if (args->value) {
 883                         if (copy_to_user(u64_to_user_ptr(args->value),
 884                                          msm_obj->name, args->len))
 885                                 ret = -EFAULT;
 886                 }
 887                 break;
 888         }
 889
 890         drm_gem_object_put(obj);
 891
 892         return ret;
 893 }
 894
 895 static int wait_fence(struct msm_gpu_submitqueue *queue, uint32_t fence_id,
 896                       ktime_t timeout)
 897 {
 898         struct dma_fence *fence;
 899         int ret;
 900
 901         if (fence_after(fence_id, queue->last_fence)) {
 902                 DRM_ERROR_RATELIMITED("waiting on invalid fence: %u (of %u)\n",
 903                                       fence_id, queue->last_fence);
 904                 return -EINVAL;
 905         }
 906
 907         /*
 908          * Map submitqueue scoped "seqno" (which is actually an idr key)
 909          * back to underlying dma-fence
 910          *
 911          * The fence is removed from the fence_idr when the submit is
 912          * retired, so if the fence is not found it means there is nothing
 913          * to wait for
 914          */
 915         ret = mutex_lock_interruptible(&queue->idr_lock);
 916         if (ret)
 917                 return ret;
 918         fence = idr_find(&queue->fence_idr, fence_id);
 919         if (fence)
 920                 fence = dma_fence_get_rcu(fence);
 921         mutex_unlock(&queue->idr_lock);
 922
 923         if (!fence)
 924                 return 0;
 925
 926         ret = dma_fence_wait_timeout(fence, true, timeout_to_jiffies(&timeout));
 927         if (ret == 0) {
 928                 ret = -ETIMEDOUT;
 929         } else if (ret != -ERESTARTSYS) {
 930                 ret = 0;
 931         }
 932
 933         dma_fence_put(fence);
 934
 935         return ret;
 936 }
 937
 938 static int msm_ioctl_wait_fence(struct drm_device *dev, void *data,
 939                 struct drm_file *file)
 940 {
 941         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 942         struct drm_msm_wait_fence *args = data;
 943         struct msm_gpu_submitqueue *queue;
 944         int ret;
 945
 946         if (args->pad) {
 947                 DRM_ERROR("invalid pad: %08x\n", args->pad);
 948                 return -EINVAL;
 949         }
 950
 951         if (!priv->gpu)
 952                 return 0;
 953
 954         queue = msm_submitqueue_get(file->driver_priv, args->queueid);
 955         if (!queue)
 956                 return -ENOENT;
 957
 958         ret = wait_fence(queue, args->fence, to_ktime(args->timeout));
 959
 960         msm_submitqueue_put(queue);
 961
 962         return ret;
 963 }
 964
 965 static int msm_ioctl_gem_madvise(struct drm_device *dev, void *data,
 966                 struct drm_file *file)
 967 {
 968         struct drm_msm_gem_madvise *args = data;
 969         struct drm_gem_object *obj;
 970         int ret;
 971
 972         switch (args->madv) {
 973         case MSM_MADV_DONTNEED:
 974         case MSM_MADV_WILLNEED:
 975                 break;
 976         default:
 977                 return -EINVAL;
 978         }
 979
 980         obj = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
 981         if (!obj) {
 982                 return -ENOENT;
 983         }
 984
 985         ret = msm_gem_madvise(obj, args->madv);
 986         if (ret >= 0) {
 987                 args->retained = ret;
 988                 ret = 0;
 989         }
 990
 991         drm_gem_object_put(obj);
 992
 993         return ret;
 994 }
 995
 996
 997 static int msm_ioctl_submitqueue_new(struct drm_device *dev, void *data,
 998                 struct drm_file *file)
 999 {
1000         struct drm_msm_submitqueue *args = data;
1001
1002         if (args->flags & ~MSM_SUBMITQUEUE_FLAGS)
1003                 return -EINVAL;
1004
1005         return msm_submitqueue_create(dev, file->driver_priv, args->prio,
1006                 args->flags, &args->id);
1007 }
1008
1009 static int msm_ioctl_submitqueue_query(struct drm_device *dev, void *data,
1010                 struct drm_file *file)
1011 {
1012         return msm_submitqueue_query(dev, file->driver_priv, data);
1013 }
1014
1015 static int msm_ioctl_submitqueue_close(struct drm_device *dev, void *data,
1016                 struct drm_file *file)
1017 {
1018         u32 id = *(u32 *) data;
1019
1020         return msm_submitqueue_remove(file->driver_priv, id);
1021 }
1022
1023 static const struct drm_ioctl_desc msm_ioctls[] = {
1024         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_GET_PARAM,    msm_ioctl_get_param,    DRM_RENDER_ALLOW),
1025         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_SET_PARAM,    msm_ioctl_set_param,    DRM_RENDER_ALLOW),
1026         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_GEM_NEW,      msm_ioctl_gem_new,      DRM_RENDER_ALLOW),
1027         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_GEM_INFO,     msm_ioctl_gem_info,     DRM_RENDER_ALLOW),
1028         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_GEM_CPU_PREP, msm_ioctl_gem_cpu_prep, DRM_RENDER_ALLOW),
1029         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_GEM_CPU_FINI, msm_ioctl_gem_cpu_fini, DRM_RENDER_ALLOW),
1030         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_GEM_SUBMIT,   msm_ioctl_gem_submit,   DRM_RENDER_ALLOW),
1031         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_WAIT_FENCE,   msm_ioctl_wait_fence,   DRM_RENDER_ALLOW),
1032         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_GEM_MADVISE,  msm_ioctl_gem_madvise,  DRM_RENDER_ALLOW),
1033         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_SUBMITQUEUE_NEW,   msm_ioctl_submitqueue_new,   DRM_RENDER_ALLOW),
1034         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_SUBMITQUEUE_CLOSE, msm_ioctl_submitqueue_close, DRM_RENDER_ALLOW),
1035         DRM_IOCTL_DEF_DRV(MSM_SUBMITQUEUE_QUERY, msm_ioctl_submitqueue_query, DRM_RENDER_ALLOW),
1036 };
1037
1038 static void msm_fop_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
1039 {
1040         struct drm_file *file = f->private_data;
1041         struct drm_device *dev = file->minor->dev;
1042         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1043         struct drm_printer p = drm_seq_file_printer(m);
1044
1045         if (!priv->gpu)
1046                 return;
1047
1048         msm_gpu_show_fdinfo(priv->gpu, file->driver_priv, &p);
1049 }
1050
1051 static const struct file_operations fops = {
1052         .owner = THIS_MODULE,
1053         DRM_GEM_FOPS,
1054         .show_fdinfo = msm_fop_show_fdinfo,
1055 };
1056
1057 static const struct drm_driver msm_driver = {
1058         .driver_features    = DRIVER_GEM |
1059                                 DRIVER_RENDER |
1060                                 DRIVER_ATOMIC |
1061                                 DRIVER_MODESET |
1062                                 DRIVER_SYNCOBJ,
1063         .open               = msm_open,
1064         .postclose           = msm_postclose,
1065         .lastclose          = drm_fb_helper_lastclose,
1066         .dumb_create        = msm_gem_dumb_create,
1067         .dumb_map_offset    = msm_gem_dumb_map_offset,
1068         .prime_handle_to_fd = drm_gem_prime_handle_to_fd,
1069         .prime_fd_to_handle = drm_gem_prime_fd_to_handle,
1070         .gem_prime_import_sg_table = msm_gem_prime_import_sg_table,
1071         .gem_prime_mmap     = msm_gem_prime_mmap,
1072 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1073         .debugfs_init       = msm_debugfs_init,
1074 #endif
1075         .ioctls             = msm_ioctls,
1076         .num_ioctls         = ARRAY_SIZE(msm_ioctls),
1077         .fops               = &fops,
1078         .name               = "msm",
1079         .desc               = "MSM Snapdragon DRM",
1080         .date               = "20130625",
1081         .major              = MSM_VERSION_MAJOR,
1082         .minor              = MSM_VERSION_MINOR,
1083         .patchlevel         = MSM_VERSION_PATCHLEVEL,
1084 };
1085
1086 int msm_pm_prepare(struct device *dev)
1087 {
1088         struct msm_drm_private *priv = dev_get_drvdata(dev);
1089         struct drm_device *ddev = priv ? priv->dev : NULL;
1090
1091         if (!priv || !priv->kms)
1092                 return 0;
1093
1094         return drm_mode_config_helper_suspend(ddev);
1095 }
1096
1097 void msm_pm_complete(struct device *dev)
1098 {
1099         struct msm_drm_private *priv = dev_get_drvdata(dev);
1100         struct drm_device *ddev = priv ? priv->dev : NULL;
1101
1102         if (!priv || !priv->kms)
1103                 return;
1104
1105         drm_mode_config_helper_resume(ddev);
1106 }
1107
1108 static const struct dev_pm_ops msm_pm_ops = {
1109         .prepare = msm_pm_prepare,
1110         .complete = msm_pm_complete,
1111 };
1112
1113 /*
1114  * Componentized driver support:
1115  */
1116
1117 /*
1118  * Identify what components need to be added by parsing what remote-endpoints
1119  * our MDP output ports are connected to. In the case of LVDS on MDP4, there
1120  * is no external component that we need to add since LVDS is within MDP4
1121  * itself.
1122  */
1123 static int add_components_mdp(struct device *master_dev,
1124                               struct component_match **matchptr)
1125 {
1126         struct device_node *np = master_dev->of_node;
1127         struct device_node *ep_node;
1128
1129         for_each_endpoint_of_node(np, ep_node) {
1130                 struct device_node *intf;
1131                 struct of_endpoint ep;
1132                 int ret;
1133
1134                 ret = of_graph_parse_endpoint(ep_node, &ep);
1135                 if (ret) {
1136                         DRM_DEV_ERROR(master_dev, "unable to parse port endpoint\n");
1137                         of_node_put(ep_node);
1138                         return ret;
1139                 }
1140
1141                 /*
1142                  * The LCDC/LVDS port on MDP4 is a speacial case where the
1143                  * remote-endpoint isn't a component that we need to add
1144                  */
1145                 if (of_device_is_compatible(np, "qcom,mdp4") &&
1146                     ep.port == 0)
1147                         continue;
1148
1149                 /*
1150                  * It's okay if some of the ports don't have a remote endpoint
1151                  * specified. It just means that the port isn't connected to
1152                  * any external interface.
1153                  */
1154                 intf = of_graph_get_remote_port_parent(ep_node);
1155                 if (!intf)
1156                         continue;
1157
1158                 if (of_device_is_available(intf))
1159                         drm_of_component_match_add(master_dev, matchptr,
1160                                                    component_compare_of, intf);
1161
1162                 of_node_put(intf);
1163         }
1164
1165         return 0;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * We don't know what's the best binding to link the gpu with the drm device.
1170  * Fow now, we just hunt for all the possible gpus that we support, and add them
1171  * as components.
1172  */
1173 static const struct of_device_id msm_gpu_match[] = {
1174         { .compatible = "qcom,adreno" },
1175         { .compatible = "qcom,adreno-3xx" },
1176         { .compatible = "amd,imageon" },
1177         { .compatible = "qcom,kgsl-3d0" },
1178         { },
1179 };
1180
1181 static int add_gpu_components(struct device *dev,
1182                               struct component_match **matchptr)
1183 {
1184         struct device_node *np;
1185
1186         np = of_find_matching_node(NULL, msm_gpu_match);
1187         if (!np)
1188                 return 0;
1189
1190         if (of_device_is_available(np))
1191                 drm_of_component_match_add(dev, matchptr, component_compare_of, np);
1192
1193         of_node_put(np);
1194
1195         return 0;
1196 }
1197
1198 static int msm_drm_bind(struct device *dev)
1199 {
1200         return msm_drm_init(dev, &msm_driver);
1201 }
1202
1203 static void msm_drm_unbind(struct device *dev)
1204 {
1205         msm_drm_uninit(dev);
1206 }
1207
1208 const struct component_master_ops msm_drm_ops = {
1209         .bind = msm_drm_bind,
1210         .unbind = msm_drm_unbind,
1211 };
1212
1213 int msm_drv_probe(struct device *master_dev,
1214         int (*kms_init)(struct drm_device *dev))
1215 {
1216         struct msm_drm_private *priv;
1217         struct component_match *match = NULL;
1218         int ret;
1219
1220         priv = devm_kzalloc(master_dev, sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1221         if (!priv)
1222                 return -ENOMEM;
1223
1224         priv->kms_init = kms_init;
1225         dev_set_drvdata(master_dev, priv);
1226
1227         /* Add mdp components if we have KMS. */
1228         if (kms_init) {
1229                 ret = add_components_mdp(master_dev, &match);
1230                 if (ret)
1231                         return ret;
1232         }
1233
1234         ret = add_gpu_components(master_dev, &match);
1235         if (ret)
1236                 return ret;
1237
1238         /* on all devices that I am aware of, iommu's which can map
1239          * any address the cpu can see are used:
1240          */
1241         ret = dma_set_mask_and_coherent(master_dev, ~0);
1242         if (ret)
1243                 return ret;
1244
1245         ret = component_master_add_with_match(master_dev, &msm_drm_ops, match);
1246         if (ret)
1247                 return ret;
1248
1249         return 0;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Platform driver:
1254  * Used only for headlesss GPU instances
1255  */
1256
1257 static int msm_pdev_probe(struct platform_device *pdev)
1258 {
1259         return msm_drv_probe(&pdev->dev, NULL);
1260 }
1261
1262 static int msm_pdev_remove(struct platform_device *pdev)
1263 {
1264         component_master_del(&pdev->dev, &msm_drm_ops);
1265
1266         return 0;
1267 }
1268
1269 void msm_drv_shutdown(struct platform_device *pdev)
1270 {
1271         struct msm_drm_private *priv = platform_get_drvdata(pdev);
1272         struct drm_device *drm = priv ? priv->dev : NULL;
1273
1274         /*
1275          * Shutdown the hw if we're far enough along where things might be on.
1276          * If we run this too early, we'll end up panicking in any variety of
1277          * places. Since we don't register the drm device until late in
1278          * msm_drm_init, drm_dev->registered is used as an indicator that the
1279          * shutdown will be successful.
1280          */
1281         if (drm && drm->registered)
1282                 drm_atomic_helper_shutdown(drm);
1283 }
1284
1285 static struct platform_driver msm_platform_driver = {
1286         .probe      = msm_pdev_probe,
1287         .remove     = msm_pdev_remove,
1288         .shutdown   = msm_drv_shutdown,
1289         .driver     = {
1290                 .name   = "msm",
1291                 .pm     = &msm_pm_ops,
1292         },
1293 };
1294
1295 static int __init msm_drm_register(void)
1296 {
1297         if (!modeset)
1298                 return -EINVAL;
1299
1300         DBG("init");
1301         msm_mdp_register();
1302         msm_dpu_register();
1303         msm_dsi_register();
1304         msm_hdmi_register();
1305         msm_dp_register();
1306         adreno_register();
1307         msm_mdp4_register();
1308         msm_mdss_register();
1309         return platform_driver_register(&msm_platform_driver);
1310 }
1311
1312 static void __exit msm_drm_unregister(void)
1313 {
1314         DBG("fini");
1315         platform_driver_unregister(&msm_platform_driver);
1316         msm_mdss_unregister();
1317         msm_mdp4_unregister();
1318         msm_dp_unregister();
1319         msm_hdmi_unregister();
1320         adreno_unregister();
1321         msm_dsi_unregister();
1322         msm_mdp_unregister();
1323         msm_dpu_unregister();
1324 }
1325
1326 module_init(msm_drm_register);
1327 module_exit(msm_drm_unregister);
1328
1329 MODULE_AUTHOR("Rob Clark <[email protected]");
1330 MODULE_DESCRIPTION("MSM DRM Driver");
1331 MODULE_LICENSE("GPL");