]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/msm/msm_gem.c
Merge tag 'mailbox-v6.14' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jassibrar...
[linux.git] / drivers / gpu / drm / msm / msm_gem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2013 Red Hat
4  * Author: Rob Clark <[email protected]>
5  */
6
7 #include <linux/dma-map-ops.h>
8 #include <linux/vmalloc.h>
9 #include <linux/spinlock.h>
10 #include <linux/shmem_fs.h>
11 #include <linux/dma-buf.h>
12 #include <linux/pfn_t.h>
13
14 #include <drm/drm_prime.h>
15 #include <drm/drm_file.h>
16
17 #include <trace/events/gpu_mem.h>
18
19 #include "msm_drv.h"
20 #include "msm_fence.h"
21 #include "msm_gem.h"
22 #include "msm_gpu.h"
23 #include "msm_mmu.h"
24
25 static dma_addr_t physaddr(struct drm_gem_object *obj)
26 {
27         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
28         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
29         return (((dma_addr_t)msm_obj->vram_node->start) << PAGE_SHIFT) +
30                         priv->vram.paddr;
31 }
32
33 static bool use_pages(struct drm_gem_object *obj)
34 {
35         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
36         return !msm_obj->vram_node;
37 }
38
39 static void update_device_mem(struct msm_drm_private *priv, ssize_t size)
40 {
41         uint64_t total_mem = atomic64_add_return(size, &priv->total_mem);
42         trace_gpu_mem_total(0, 0, total_mem);
43 }
44
45 static void update_ctx_mem(struct drm_file *file, ssize_t size)
46 {
47         struct msm_file_private *ctx = file->driver_priv;
48         uint64_t ctx_mem = atomic64_add_return(size, &ctx->ctx_mem);
49
50         rcu_read_lock(); /* Locks file->pid! */
51         trace_gpu_mem_total(0, pid_nr(rcu_dereference(file->pid)), ctx_mem);
52         rcu_read_unlock();
53
54 }
55
56 static int msm_gem_open(struct drm_gem_object *obj, struct drm_file *file)
57 {
58         update_ctx_mem(file, obj->size);
59         return 0;
60 }
61
62 static void msm_gem_close(struct drm_gem_object *obj, struct drm_file *file)
63 {
64         update_ctx_mem(file, -obj->size);
65 }
66
67 /*
68  * Cache sync.. this is a bit over-complicated, to fit dma-mapping
69  * API.  Really GPU cache is out of scope here (handled on cmdstream)
70  * and all we need to do is invalidate newly allocated pages before
71  * mapping to CPU as uncached/writecombine.
72  *
73  * On top of this, we have the added headache, that depending on
74  * display generation, the display's iommu may be wired up to either
75  * the toplevel drm device (mdss), or to the mdp sub-node, meaning
76  * that here we either have dma-direct or iommu ops.
77  *
78  * Let this be a cautionary tail of abstraction gone wrong.
79  */
80
81 static void sync_for_device(struct msm_gem_object *msm_obj)
82 {
83         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
84
85         dma_map_sgtable(dev, msm_obj->sgt, DMA_BIDIRECTIONAL, 0);
86 }
87
88 static void sync_for_cpu(struct msm_gem_object *msm_obj)
89 {
90         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
91
92         dma_unmap_sgtable(dev, msm_obj->sgt, DMA_BIDIRECTIONAL, 0);
93 }
94
95 static void update_lru_active(struct drm_gem_object *obj)
96 {
97         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
98         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
99
100         GEM_WARN_ON(!msm_obj->pages);
101
102         if (msm_obj->pin_count) {
103                 drm_gem_lru_move_tail_locked(&priv->lru.pinned, obj);
104         } else if (msm_obj->madv == MSM_MADV_WILLNEED) {
105                 drm_gem_lru_move_tail_locked(&priv->lru.willneed, obj);
106         } else {
107                 GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_DONTNEED);
108
109                 drm_gem_lru_move_tail_locked(&priv->lru.dontneed, obj);
110         }
111 }
112
113 static void update_lru_locked(struct drm_gem_object *obj)
114 {
115         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
116         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
117
118         msm_gem_assert_locked(&msm_obj->base);
119
120         if (!msm_obj->pages) {
121                 GEM_WARN_ON(msm_obj->pin_count);
122
123                 drm_gem_lru_move_tail_locked(&priv->lru.unbacked, obj);
124         } else {
125                 update_lru_active(obj);
126         }
127 }
128
129 static void update_lru(struct drm_gem_object *obj)
130 {
131         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
132
133         mutex_lock(&priv->lru.lock);
134         update_lru_locked(obj);
135         mutex_unlock(&priv->lru.lock);
136 }
137
138 /* allocate pages from VRAM carveout, used when no IOMMU: */
139 static struct page **get_pages_vram(struct drm_gem_object *obj, int npages)
140 {
141         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
142         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
143         dma_addr_t paddr;
144         struct page **p;
145         int ret, i;
146
147         p = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
148         if (!p)
149                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
150
151         spin_lock(&priv->vram.lock);
152         ret = drm_mm_insert_node(&priv->vram.mm, msm_obj->vram_node, npages);
153         spin_unlock(&priv->vram.lock);
154         if (ret) {
155                 kvfree(p);
156                 return ERR_PTR(ret);
157         }
158
159         paddr = physaddr(obj);
160         for (i = 0; i < npages; i++) {
161                 p[i] = pfn_to_page(__phys_to_pfn(paddr));
162                 paddr += PAGE_SIZE;
163         }
164
165         return p;
166 }
167
168 static struct page **get_pages(struct drm_gem_object *obj)
169 {
170         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
171
172         msm_gem_assert_locked(obj);
173
174         if (!msm_obj->pages) {
175                 struct drm_device *dev = obj->dev;
176                 struct page **p;
177                 int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
178
179                 if (use_pages(obj))
180                         p = drm_gem_get_pages(obj);
181                 else
182                         p = get_pages_vram(obj, npages);
183
184                 if (IS_ERR(p)) {
185                         DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "could not get pages: %ld\n",
186                                         PTR_ERR(p));
187                         return p;
188                 }
189
190                 update_device_mem(dev->dev_private, obj->size);
191
192                 msm_obj->pages = p;
193
194                 msm_obj->sgt = drm_prime_pages_to_sg(obj->dev, p, npages);
195                 if (IS_ERR(msm_obj->sgt)) {
196                         void *ptr = ERR_CAST(msm_obj->sgt);
197
198                         DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "failed to allocate sgt\n");
199                         msm_obj->sgt = NULL;
200                         return ptr;
201                 }
202
203                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
204                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
205                  */
206                 if (msm_obj->flags & MSM_BO_WC)
207                         sync_for_device(msm_obj);
208
209                 update_lru(obj);
210         }
211
212         return msm_obj->pages;
213 }
214
215 static void put_pages_vram(struct drm_gem_object *obj)
216 {
217         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
218         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
219
220         spin_lock(&priv->vram.lock);
221         drm_mm_remove_node(msm_obj->vram_node);
222         spin_unlock(&priv->vram.lock);
223
224         kvfree(msm_obj->pages);
225 }
226
227 static void put_pages(struct drm_gem_object *obj)
228 {
229         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
230
231         if (msm_obj->pages) {
232                 if (msm_obj->sgt) {
233                         /* For non-cached buffers, ensure the new
234                          * pages are clean because display controller,
235                          * GPU, etc. are not coherent:
236                          */
237                         if (msm_obj->flags & MSM_BO_WC)
238                                 sync_for_cpu(msm_obj);
239
240                         sg_free_table(msm_obj->sgt);
241                         kfree(msm_obj->sgt);
242                         msm_obj->sgt = NULL;
243                 }
244
245                 update_device_mem(obj->dev->dev_private, -obj->size);
246
247                 if (use_pages(obj))
248                         drm_gem_put_pages(obj, msm_obj->pages, true, false);
249                 else
250                         put_pages_vram(obj);
251
252                 msm_obj->pages = NULL;
253                 update_lru(obj);
254         }
255 }
256
257 static struct page **msm_gem_get_pages_locked(struct drm_gem_object *obj,
258                                               unsigned madv)
259 {
260         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
261
262         msm_gem_assert_locked(obj);
263
264         if (msm_obj->madv > madv) {
265                 DRM_DEV_DEBUG_DRIVER(obj->dev->dev, "Invalid madv state: %u vs %u\n",
266                                      msm_obj->madv, madv);
267                 return ERR_PTR(-EBUSY);
268         }
269
270         return get_pages(obj);
271 }
272
273 /*
274  * Update the pin count of the object, call under lru.lock
275  */
276 void msm_gem_pin_obj_locked(struct drm_gem_object *obj)
277 {
278         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
279
280         msm_gem_assert_locked(obj);
281
282         to_msm_bo(obj)->pin_count++;
283         drm_gem_lru_move_tail_locked(&priv->lru.pinned, obj);
284 }
285
286 static void pin_obj_locked(struct drm_gem_object *obj)
287 {
288         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
289
290         mutex_lock(&priv->lru.lock);
291         msm_gem_pin_obj_locked(obj);
292         mutex_unlock(&priv->lru.lock);
293 }
294
295 struct page **msm_gem_pin_pages_locked(struct drm_gem_object *obj)
296 {
297         struct page **p;
298
299         msm_gem_assert_locked(obj);
300
301         p = msm_gem_get_pages_locked(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
302         if (!IS_ERR(p))
303                 pin_obj_locked(obj);
304
305         return p;
306 }
307
308 void msm_gem_unpin_pages_locked(struct drm_gem_object *obj)
309 {
310         msm_gem_assert_locked(obj);
311
312         msm_gem_unpin_locked(obj);
313 }
314
315 static pgprot_t msm_gem_pgprot(struct msm_gem_object *msm_obj, pgprot_t prot)
316 {
317         if (msm_obj->flags & MSM_BO_WC)
318                 return pgprot_writecombine(prot);
319         return prot;
320 }
321
322 static vm_fault_t msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
323 {
324         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
325         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
326         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
327         struct page **pages;
328         unsigned long pfn;
329         pgoff_t pgoff;
330         int err;
331         vm_fault_t ret;
332
333         /*
334          * vm_ops.open/drm_gem_mmap_obj and close get and put
335          * a reference on obj. So, we dont need to hold one here.
336          */
337         err = msm_gem_lock_interruptible(obj);
338         if (err) {
339                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
340                 goto out;
341         }
342
343         if (GEM_WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
344                 msm_gem_unlock(obj);
345                 return VM_FAULT_SIGBUS;
346         }
347
348         /* make sure we have pages attached now */
349         pages = get_pages(obj);
350         if (IS_ERR(pages)) {
351                 ret = vmf_error(PTR_ERR(pages));
352                 goto out_unlock;
353         }
354
355         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
356         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
357
358         pfn = page_to_pfn(pages[pgoff]);
359
360         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
361                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
362
363         ret = vmf_insert_pfn(vma, vmf->address, pfn);
364
365 out_unlock:
366         msm_gem_unlock(obj);
367 out:
368         return ret;
369 }
370
371 /** get mmap offset */
372 static uint64_t mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
373 {
374         struct drm_device *dev = obj->dev;
375         int ret;
376
377         msm_gem_assert_locked(obj);
378
379         /* Make it mmapable */
380         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
381
382         if (ret) {
383                 DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
384                 return 0;
385         }
386
387         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
388 }
389
390 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
391 {
392         uint64_t offset;
393
394         msm_gem_lock(obj);
395         offset = mmap_offset(obj);
396         msm_gem_unlock(obj);
397         return offset;
398 }
399
400 static struct msm_gem_vma *add_vma(struct drm_gem_object *obj,
401                 struct msm_gem_address_space *aspace)
402 {
403         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
404         struct msm_gem_vma *vma;
405
406         msm_gem_assert_locked(obj);
407
408         vma = msm_gem_vma_new(aspace);
409         if (!vma)
410                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
411
412         list_add_tail(&vma->list, &msm_obj->vmas);
413
414         return vma;
415 }
416
417 static struct msm_gem_vma *lookup_vma(struct drm_gem_object *obj,
418                 struct msm_gem_address_space *aspace)
419 {
420         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
421         struct msm_gem_vma *vma;
422
423         msm_gem_assert_locked(obj);
424
425         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
426                 if (vma->aspace == aspace)
427                         return vma;
428         }
429
430         return NULL;
431 }
432
433 static void del_vma(struct msm_gem_vma *vma)
434 {
435         if (!vma)
436                 return;
437
438         list_del(&vma->list);
439         kfree(vma);
440 }
441
442 /*
443  * If close is true, this also closes the VMA (releasing the allocated
444  * iova range) in addition to removing the iommu mapping.  In the eviction
445  * case (!close), we keep the iova allocated, but only remove the iommu
446  * mapping.
447  */
448 static void
449 put_iova_spaces(struct drm_gem_object *obj, bool close)
450 {
451         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
452         struct msm_gem_vma *vma;
453
454         msm_gem_assert_locked(obj);
455
456         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
457                 if (vma->aspace) {
458                         msm_gem_vma_purge(vma);
459                         if (close)
460                                 msm_gem_vma_close(vma);
461                 }
462         }
463 }
464
465 /* Called with msm_obj locked */
466 static void
467 put_iova_vmas(struct drm_gem_object *obj)
468 {
469         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
470         struct msm_gem_vma *vma, *tmp;
471
472         msm_gem_assert_locked(obj);
473
474         list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &msm_obj->vmas, list) {
475                 del_vma(vma);
476         }
477 }
478
479 static struct msm_gem_vma *get_vma_locked(struct drm_gem_object *obj,
480                 struct msm_gem_address_space *aspace,
481                 u64 range_start, u64 range_end)
482 {
483         struct msm_gem_vma *vma;
484
485         msm_gem_assert_locked(obj);
486
487         vma = lookup_vma(obj, aspace);
488
489         if (!vma) {
490                 int ret;
491
492                 vma = add_vma(obj, aspace);
493                 if (IS_ERR(vma))
494                         return vma;
495
496                 ret = msm_gem_vma_init(vma, obj->size,
497                         range_start, range_end);
498                 if (ret) {
499                         del_vma(vma);
500                         return ERR_PTR(ret);
501                 }
502         } else {
503                 GEM_WARN_ON(vma->iova < range_start);
504                 GEM_WARN_ON((vma->iova + obj->size) > range_end);
505         }
506
507         return vma;
508 }
509
510 int msm_gem_pin_vma_locked(struct drm_gem_object *obj, struct msm_gem_vma *vma)
511 {
512         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
513         struct page **pages;
514         int prot = IOMMU_READ;
515
516         if (!(msm_obj->flags & MSM_BO_GPU_READONLY))
517                 prot |= IOMMU_WRITE;
518
519         if (msm_obj->flags & MSM_BO_MAP_PRIV)
520                 prot |= IOMMU_PRIV;
521
522         if (msm_obj->flags & MSM_BO_CACHED_COHERENT)
523                 prot |= IOMMU_CACHE;
524
525         msm_gem_assert_locked(obj);
526
527         pages = msm_gem_get_pages_locked(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
528         if (IS_ERR(pages))
529                 return PTR_ERR(pages);
530
531         return msm_gem_vma_map(vma, prot, msm_obj->sgt, obj->size);
532 }
533
534 void msm_gem_unpin_locked(struct drm_gem_object *obj)
535 {
536         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
537         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
538
539         msm_gem_assert_locked(obj);
540
541         mutex_lock(&priv->lru.lock);
542         msm_obj->pin_count--;
543         GEM_WARN_ON(msm_obj->pin_count < 0);
544         update_lru_locked(obj);
545         mutex_unlock(&priv->lru.lock);
546 }
547
548 /* Special unpin path for use in fence-signaling path, avoiding the need
549  * to hold the obj lock by only depending on things that a protected by
550  * the LRU lock.  In particular we know that that we already have backing
551  * and and that the object's dma_resv has the fence for the current
552  * submit/job which will prevent us racing against page eviction.
553  */
554 void msm_gem_unpin_active(struct drm_gem_object *obj)
555 {
556         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
557
558         msm_obj->pin_count--;
559         GEM_WARN_ON(msm_obj->pin_count < 0);
560         update_lru_active(obj);
561 }
562
563 struct msm_gem_vma *msm_gem_get_vma_locked(struct drm_gem_object *obj,
564                                            struct msm_gem_address_space *aspace)
565 {
566         return get_vma_locked(obj, aspace, 0, U64_MAX);
567 }
568
569 static int get_and_pin_iova_range_locked(struct drm_gem_object *obj,
570                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova,
571                 u64 range_start, u64 range_end)
572 {
573         struct msm_gem_vma *vma;
574         int ret;
575
576         msm_gem_assert_locked(obj);
577
578         vma = get_vma_locked(obj, aspace, range_start, range_end);
579         if (IS_ERR(vma))
580                 return PTR_ERR(vma);
581
582         ret = msm_gem_pin_vma_locked(obj, vma);
583         if (!ret) {
584                 *iova = vma->iova;
585                 pin_obj_locked(obj);
586         }
587
588         return ret;
589 }
590
591 /*
592  * get iova and pin it. Should have a matching put
593  * limits iova to specified range (in pages)
594  */
595 int msm_gem_get_and_pin_iova_range(struct drm_gem_object *obj,
596                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova,
597                 u64 range_start, u64 range_end)
598 {
599         int ret;
600
601         msm_gem_lock(obj);
602         ret = get_and_pin_iova_range_locked(obj, aspace, iova, range_start, range_end);
603         msm_gem_unlock(obj);
604
605         return ret;
606 }
607
608 /* get iova and pin it. Should have a matching put */
609 int msm_gem_get_and_pin_iova(struct drm_gem_object *obj,
610                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
611 {
612         return msm_gem_get_and_pin_iova_range(obj, aspace, iova, 0, U64_MAX);
613 }
614
615 /*
616  * Get an iova but don't pin it. Doesn't need a put because iovas are currently
617  * valid for the life of the object
618  */
619 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
620                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
621 {
622         struct msm_gem_vma *vma;
623         int ret = 0;
624
625         msm_gem_lock(obj);
626         vma = get_vma_locked(obj, aspace, 0, U64_MAX);
627         if (IS_ERR(vma)) {
628                 ret = PTR_ERR(vma);
629         } else {
630                 *iova = vma->iova;
631         }
632         msm_gem_unlock(obj);
633
634         return ret;
635 }
636
637 static int clear_iova(struct drm_gem_object *obj,
638                       struct msm_gem_address_space *aspace)
639 {
640         struct msm_gem_vma *vma = lookup_vma(obj, aspace);
641
642         if (!vma)
643                 return 0;
644
645         msm_gem_vma_purge(vma);
646         msm_gem_vma_close(vma);
647         del_vma(vma);
648
649         return 0;
650 }
651
652 /*
653  * Get the requested iova but don't pin it.  Fails if the requested iova is
654  * not available.  Doesn't need a put because iovas are currently valid for
655  * the life of the object.
656  *
657  * Setting an iova of zero will clear the vma.
658  */
659 int msm_gem_set_iova(struct drm_gem_object *obj,
660                      struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t iova)
661 {
662         int ret = 0;
663
664         msm_gem_lock(obj);
665         if (!iova) {
666                 ret = clear_iova(obj, aspace);
667         } else {
668                 struct msm_gem_vma *vma;
669                 vma = get_vma_locked(obj, aspace, iova, iova + obj->size);
670                 if (IS_ERR(vma)) {
671                         ret = PTR_ERR(vma);
672                 } else if (GEM_WARN_ON(vma->iova != iova)) {
673                         clear_iova(obj, aspace);
674                         ret = -EBUSY;
675                 }
676         }
677         msm_gem_unlock(obj);
678
679         return ret;
680 }
681
682 /*
683  * Unpin a iova by updating the reference counts. The memory isn't actually
684  * purged until something else (shrinker, mm_notifier, destroy, etc) decides
685  * to get rid of it
686  */
687 void msm_gem_unpin_iova(struct drm_gem_object *obj,
688                 struct msm_gem_address_space *aspace)
689 {
690         struct msm_gem_vma *vma;
691
692         msm_gem_lock(obj);
693         vma = lookup_vma(obj, aspace);
694         if (!GEM_WARN_ON(!vma)) {
695                 msm_gem_unpin_locked(obj);
696         }
697         msm_gem_unlock(obj);
698 }
699
700 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
701                 struct drm_mode_create_dumb *args)
702 {
703         args->pitch = align_pitch(args->width, args->bpp);
704         args->size  = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
705         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
706                         MSM_BO_SCANOUT | MSM_BO_WC, &args->handle, "dumb");
707 }
708
709 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
710                 uint32_t handle, uint64_t *offset)
711 {
712         struct drm_gem_object *obj;
713         int ret = 0;
714
715         /* GEM does all our handle to object mapping */
716         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
717         if (obj == NULL) {
718                 ret = -ENOENT;
719                 goto fail;
720         }
721
722         *offset = msm_gem_mmap_offset(obj);
723
724         drm_gem_object_put(obj);
725
726 fail:
727         return ret;
728 }
729
730 static void *get_vaddr(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
731 {
732         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
733         struct page **pages;
734         int ret = 0;
735
736         msm_gem_assert_locked(obj);
737
738         if (obj->import_attach)
739                 return ERR_PTR(-ENODEV);
740
741         pages = msm_gem_get_pages_locked(obj, madv);
742         if (IS_ERR(pages))
743                 return ERR_CAST(pages);
744
745         pin_obj_locked(obj);
746
747         /* increment vmap_count *before* vmap() call, so shrinker can
748          * check vmap_count (is_vunmapable()) outside of msm_obj lock.
749          * This guarantees that we won't try to msm_gem_vunmap() this
750          * same object from within the vmap() call (while we already
751          * hold msm_obj lock)
752          */
753         msm_obj->vmap_count++;
754
755         if (!msm_obj->vaddr) {
756                 msm_obj->vaddr = vmap(pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
757                                 VM_MAP, msm_gem_pgprot(msm_obj, PAGE_KERNEL));
758                 if (msm_obj->vaddr == NULL) {
759                         ret = -ENOMEM;
760                         goto fail;
761                 }
762         }
763
764         return msm_obj->vaddr;
765
766 fail:
767         msm_obj->vmap_count--;
768         msm_gem_unpin_locked(obj);
769         return ERR_PTR(ret);
770 }
771
772 void *msm_gem_get_vaddr_locked(struct drm_gem_object *obj)
773 {
774         return get_vaddr(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
775 }
776
777 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
778 {
779         void *ret;
780
781         msm_gem_lock(obj);
782         ret = msm_gem_get_vaddr_locked(obj);
783         msm_gem_unlock(obj);
784
785         return ret;
786 }
787
788 /*
789  * Don't use this!  It is for the very special case of dumping
790  * submits from GPU hangs or faults, were the bo may already
791  * be MSM_MADV_DONTNEED, but we know the buffer is still on the
792  * active list.
793  */
794 void *msm_gem_get_vaddr_active(struct drm_gem_object *obj)
795 {
796         return get_vaddr(obj, __MSM_MADV_PURGED);
797 }
798
799 void msm_gem_put_vaddr_locked(struct drm_gem_object *obj)
800 {
801         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
802
803         msm_gem_assert_locked(obj);
804         GEM_WARN_ON(msm_obj->vmap_count < 1);
805
806         msm_obj->vmap_count--;
807         msm_gem_unpin_locked(obj);
808 }
809
810 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
811 {
812         msm_gem_lock(obj);
813         msm_gem_put_vaddr_locked(obj);
814         msm_gem_unlock(obj);
815 }
816
817 /* Update madvise status, returns true if not purged, else
818  * false or -errno.
819  */
820 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
821 {
822         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
823         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
824
825         msm_gem_lock(obj);
826
827         mutex_lock(&priv->lru.lock);
828
829         if (msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED)
830                 msm_obj->madv = madv;
831
832         madv = msm_obj->madv;
833
834         /* If the obj is inactive, we might need to move it
835          * between inactive lists
836          */
837         update_lru_locked(obj);
838
839         mutex_unlock(&priv->lru.lock);
840
841         msm_gem_unlock(obj);
842
843         return (madv != __MSM_MADV_PURGED);
844 }
845
846 void msm_gem_purge(struct drm_gem_object *obj)
847 {
848         struct drm_device *dev = obj->dev;
849         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
850         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
851
852         msm_gem_assert_locked(obj);
853         GEM_WARN_ON(!is_purgeable(msm_obj));
854
855         /* Get rid of any iommu mapping(s): */
856         put_iova_spaces(obj, true);
857
858         msm_gem_vunmap(obj);
859
860         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
861
862         put_pages(obj);
863
864         put_iova_vmas(obj);
865
866         mutex_lock(&priv->lru.lock);
867         /* A one-way transition: */
868         msm_obj->madv = __MSM_MADV_PURGED;
869         mutex_unlock(&priv->lru.lock);
870
871         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
872
873         /* Our goal here is to return as much of the memory as
874          * is possible back to the system as we are called from OOM.
875          * To do this we must instruct the shmfs to drop all of its
876          * backing pages, *now*.
877          */
878         shmem_truncate_range(file_inode(obj->filp), 0, (loff_t)-1);
879
880         invalidate_mapping_pages(file_inode(obj->filp)->i_mapping,
881                         0, (loff_t)-1);
882 }
883
884 /*
885  * Unpin the backing pages and make them available to be swapped out.
886  */
887 void msm_gem_evict(struct drm_gem_object *obj)
888 {
889         struct drm_device *dev = obj->dev;
890         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
891
892         msm_gem_assert_locked(obj);
893         GEM_WARN_ON(is_unevictable(msm_obj));
894
895         /* Get rid of any iommu mapping(s): */
896         put_iova_spaces(obj, false);
897
898         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
899
900         put_pages(obj);
901 }
902
903 void msm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj)
904 {
905         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
906
907         msm_gem_assert_locked(obj);
908
909         if (!msm_obj->vaddr || GEM_WARN_ON(!is_vunmapable(msm_obj)))
910                 return;
911
912         vunmap(msm_obj->vaddr);
913         msm_obj->vaddr = NULL;
914 }
915
916 bool msm_gem_active(struct drm_gem_object *obj)
917 {
918         msm_gem_assert_locked(obj);
919
920         if (to_msm_bo(obj)->pin_count)
921                 return true;
922
923         return !dma_resv_test_signaled(obj->resv, dma_resv_usage_rw(true));
924 }
925
926 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout)
927 {
928         bool write = !!(op & MSM_PREP_WRITE);
929         unsigned long remain =
930                 op & MSM_PREP_NOSYNC ? 0 : timeout_to_jiffies(timeout);
931         long ret;
932
933         if (op & MSM_PREP_BOOST) {
934                 dma_resv_set_deadline(obj->resv, dma_resv_usage_rw(write),
935                                       ktime_get());
936         }
937
938         ret = dma_resv_wait_timeout(obj->resv, dma_resv_usage_rw(write),
939                                     true,  remain);
940         if (ret == 0)
941                 return remain == 0 ? -EBUSY : -ETIMEDOUT;
942         else if (ret < 0)
943                 return ret;
944
945         /* TODO cache maintenance */
946
947         return 0;
948 }
949
950 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj)
951 {
952         /* TODO cache maintenance */
953         return 0;
954 }
955
956 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
957 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m,
958                 struct msm_gem_stats *stats)
959 {
960         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
961         struct dma_resv *robj = obj->resv;
962         struct msm_gem_vma *vma;
963         uint64_t off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
964         const char *madv;
965
966         msm_gem_lock(obj);
967
968         stats->all.count++;
969         stats->all.size += obj->size;
970
971         if (msm_gem_active(obj)) {
972                 stats->active.count++;
973                 stats->active.size += obj->size;
974         }
975
976         if (msm_obj->pages) {
977                 stats->resident.count++;
978                 stats->resident.size += obj->size;
979         }
980
981         switch (msm_obj->madv) {
982         case __MSM_MADV_PURGED:
983                 stats->purged.count++;
984                 stats->purged.size += obj->size;
985                 madv = " purged";
986                 break;
987         case MSM_MADV_DONTNEED:
988                 stats->purgeable.count++;
989                 stats->purgeable.size += obj->size;
990                 madv = " purgeable";
991                 break;
992         case MSM_MADV_WILLNEED:
993         default:
994                 madv = "";
995                 break;
996         }
997
998         seq_printf(m, "%08x: %c %2d (%2d) %08llx %p",
999                         msm_obj->flags, msm_gem_active(obj) ? 'A' : 'I',
1000                         obj->name, kref_read(&obj->refcount),
1001                         off, msm_obj->vaddr);
1002
1003         seq_printf(m, " %08zu %9s %-32s\n", obj->size, madv, msm_obj->name);
1004
1005         if (!list_empty(&msm_obj->vmas)) {
1006
1007                 seq_puts(m, "      vmas:");
1008
1009                 list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
1010                         const char *name, *comm;
1011                         if (vma->aspace) {
1012                                 struct msm_gem_address_space *aspace = vma->aspace;
1013                                 struct task_struct *task =
1014                                         get_pid_task(aspace->pid, PIDTYPE_PID);
1015                                 if (task) {
1016                                         comm = kstrdup(task->comm, GFP_KERNEL);
1017                                         put_task_struct(task);
1018                                 } else {
1019                                         comm = NULL;
1020                                 }
1021                                 name = aspace->name;
1022                         } else {
1023                                 name = comm = NULL;
1024                         }
1025                         seq_printf(m, " [%s%s%s: aspace=%p, %08llx,%s]",
1026                                 name, comm ? ":" : "", comm ? comm : "",
1027                                 vma->aspace, vma->iova,
1028                                 vma->mapped ? "mapped" : "unmapped");
1029                         kfree(comm);
1030                 }
1031
1032                 seq_puts(m, "\n");
1033         }
1034
1035         dma_resv_describe(robj, m);
1036         msm_gem_unlock(obj);
1037 }
1038
1039 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
1040 {
1041         struct msm_gem_stats stats = {};
1042         struct msm_gem_object *msm_obj;
1043
1044         seq_puts(m, "   flags       id ref  offset   kaddr            size     madv      name\n");
1045         list_for_each_entry(msm_obj, list, node) {
1046                 struct drm_gem_object *obj = &msm_obj->base;
1047                 seq_puts(m, "   ");
1048                 msm_gem_describe(obj, m, &stats);
1049         }
1050
1051         seq_printf(m, "Total:     %4d objects, %9zu bytes\n",
1052                         stats.all.count, stats.all.size);
1053         seq_printf(m, "Active:    %4d objects, %9zu bytes\n",
1054                         stats.active.count, stats.active.size);
1055         seq_printf(m, "Resident:  %4d objects, %9zu bytes\n",
1056                         stats.resident.count, stats.resident.size);
1057         seq_printf(m, "Purgeable: %4d objects, %9zu bytes\n",
1058                         stats.purgeable.count, stats.purgeable.size);
1059         seq_printf(m, "Purged:    %4d objects, %9zu bytes\n",
1060                         stats.purged.count, stats.purged.size);
1061 }
1062 #endif
1063
1064 /* don't call directly!  Use drm_gem_object_put() */
1065 static void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
1066 {
1067         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
1068         struct drm_device *dev = obj->dev;
1069         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1070
1071         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1072         list_del(&msm_obj->node);
1073         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1074
1075         put_iova_spaces(obj, true);
1076
1077         if (obj->import_attach) {
1078                 GEM_WARN_ON(msm_obj->vaddr);
1079
1080                 /* Don't drop the pages for imported dmabuf, as they are not
1081                  * ours, just free the array we allocated:
1082                  */
1083                 kvfree(msm_obj->pages);
1084
1085                 put_iova_vmas(obj);
1086
1087                 drm_prime_gem_destroy(obj, msm_obj->sgt);
1088         } else {
1089                 msm_gem_vunmap(obj);
1090                 put_pages(obj);
1091                 put_iova_vmas(obj);
1092         }
1093
1094         drm_gem_object_release(obj);
1095
1096         kfree(msm_obj->metadata);
1097         kfree(msm_obj);
1098 }
1099
1100 static int msm_gem_object_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma)
1101 {
1102         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
1103
1104         vm_flags_set(vma, VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP);
1105         vma->vm_page_prot = msm_gem_pgprot(msm_obj, vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
1106
1107         return 0;
1108 }
1109
1110 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
1111 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
1112                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle,
1113                 char *name)
1114 {
1115         struct drm_gem_object *obj;
1116         int ret;
1117
1118         obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
1119
1120         if (IS_ERR(obj))
1121                 return PTR_ERR(obj);
1122
1123         if (name)
1124                 msm_gem_object_set_name(obj, "%s", name);
1125
1126         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
1127
1128         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
1129         drm_gem_object_put(obj);
1130
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 static enum drm_gem_object_status msm_gem_status(struct drm_gem_object *obj)
1135 {
1136         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
1137         enum drm_gem_object_status status = 0;
1138
1139         if (msm_obj->pages)
1140                 status |= DRM_GEM_OBJECT_RESIDENT;
1141
1142         if (msm_obj->madv == MSM_MADV_DONTNEED)
1143                 status |= DRM_GEM_OBJECT_PURGEABLE;
1144
1145         return status;
1146 }
1147
1148 static const struct vm_operations_struct vm_ops = {
1149         .fault = msm_gem_fault,
1150         .open = drm_gem_vm_open,
1151         .close = drm_gem_vm_close,
1152 };
1153
1154 static const struct drm_gem_object_funcs msm_gem_object_funcs = {
1155         .free = msm_gem_free_object,
1156         .open = msm_gem_open,
1157         .close = msm_gem_close,
1158         .pin = msm_gem_prime_pin,
1159         .unpin = msm_gem_prime_unpin,
1160         .get_sg_table = msm_gem_prime_get_sg_table,
1161         .vmap = msm_gem_prime_vmap,
1162         .vunmap = msm_gem_prime_vunmap,
1163         .mmap = msm_gem_object_mmap,
1164         .status = msm_gem_status,
1165         .vm_ops = &vm_ops,
1166 };
1167
1168 static int msm_gem_new_impl(struct drm_device *dev,
1169                 uint32_t size, uint32_t flags,
1170                 struct drm_gem_object **obj)
1171 {
1172         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1173         struct msm_gem_object *msm_obj;
1174
1175         switch (flags & MSM_BO_CACHE_MASK) {
1176         case MSM_BO_CACHED:
1177         case MSM_BO_WC:
1178                 break;
1179         case MSM_BO_CACHED_COHERENT:
1180                 if (priv->has_cached_coherent)
1181                         break;
1182                 fallthrough;
1183         default:
1184                 DRM_DEV_DEBUG(dev->dev, "invalid cache flag: %x\n",
1185                                 (flags & MSM_BO_CACHE_MASK));
1186                 return -EINVAL;
1187         }
1188
1189         msm_obj = kzalloc(sizeof(*msm_obj), GFP_KERNEL);
1190         if (!msm_obj)
1191                 return -ENOMEM;
1192
1193         msm_obj->flags = flags;
1194         msm_obj->madv = MSM_MADV_WILLNEED;
1195
1196         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->node);
1197         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->vmas);
1198
1199         *obj = &msm_obj->base;
1200         (*obj)->funcs = &msm_gem_object_funcs;
1201
1202         return 0;
1203 }
1204
1205 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev, uint32_t size, uint32_t flags)
1206 {
1207         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1208         struct msm_gem_object *msm_obj;
1209         struct drm_gem_object *obj = NULL;
1210         bool use_vram = false;
1211         int ret;
1212
1213         size = PAGE_ALIGN(size);
1214
1215         if (!msm_use_mmu(dev))
1216                 use_vram = true;
1217         else if ((flags & (MSM_BO_STOLEN | MSM_BO_SCANOUT)) && priv->vram.size)
1218                 use_vram = true;
1219
1220         if (GEM_WARN_ON(use_vram && !priv->vram.size))
1221                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1222
1223         /* Disallow zero sized objects as they make the underlying
1224          * infrastructure grumpy
1225          */
1226         if (size == 0)
1227                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1228
1229         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, flags, &obj);
1230         if (ret)
1231                 return ERR_PTR(ret);
1232
1233         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1234
1235         if (use_vram) {
1236                 struct msm_gem_vma *vma;
1237                 struct page **pages;
1238
1239                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1240
1241                 msm_gem_lock(obj);
1242
1243                 vma = add_vma(obj, NULL);
1244                 msm_gem_unlock(obj);
1245                 if (IS_ERR(vma)) {
1246                         ret = PTR_ERR(vma);
1247                         goto fail;
1248                 }
1249
1250                 to_msm_bo(obj)->vram_node = &vma->node;
1251
1252                 msm_gem_lock(obj);
1253                 pages = get_pages(obj);
1254                 msm_gem_unlock(obj);
1255                 if (IS_ERR(pages)) {
1256                         ret = PTR_ERR(pages);
1257                         goto fail;
1258                 }
1259
1260                 vma->iova = physaddr(obj);
1261         } else {
1262                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
1263                 if (ret)
1264                         goto fail;
1265                 /*
1266                  * Our buffers are kept pinned, so allocating them from the
1267                  * MOVABLE zone is a really bad idea, and conflicts with CMA.
1268                  * See comments above new_inode() why this is required _and_
1269                  * expected if you're going to pin these pages.
1270                  */
1271                 mapping_set_gfp_mask(obj->filp->f_mapping, GFP_HIGHUSER);
1272         }
1273
1274         drm_gem_lru_move_tail(&priv->lru.unbacked, obj);
1275
1276         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1277         list_add_tail(&msm_obj->node, &priv->objects);
1278         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1279
1280         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
1281         if (ret)
1282                 goto fail;
1283
1284         return obj;
1285
1286 fail:
1287         drm_gem_object_put(obj);
1288         return ERR_PTR(ret);
1289 }
1290
1291 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
1292                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt)
1293 {
1294         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
1295         struct msm_gem_object *msm_obj;
1296         struct drm_gem_object *obj;
1297         uint32_t size;
1298         int ret, npages;
1299
1300         /* if we don't have IOMMU, don't bother pretending we can import: */
1301         if (!msm_use_mmu(dev)) {
1302                 DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "cannot import without IOMMU\n");
1303                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1304         }
1305
1306         size = PAGE_ALIGN(dmabuf->size);
1307
1308         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, MSM_BO_WC, &obj);
1309         if (ret)
1310                 return ERR_PTR(ret);
1311
1312         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1313
1314         npages = size / PAGE_SIZE;
1315
1316         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1317         msm_gem_lock(obj);
1318         msm_obj->sgt = sgt;
1319         msm_obj->pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1320         if (!msm_obj->pages) {
1321                 msm_gem_unlock(obj);
1322                 ret = -ENOMEM;
1323                 goto fail;
1324         }
1325
1326         ret = drm_prime_sg_to_page_array(sgt, msm_obj->pages, npages);
1327         if (ret) {
1328                 msm_gem_unlock(obj);
1329                 goto fail;
1330         }
1331
1332         msm_gem_unlock(obj);
1333
1334         drm_gem_lru_move_tail(&priv->lru.pinned, obj);
1335
1336         mutex_lock(&priv->obj_lock);
1337         list_add_tail(&msm_obj->node, &priv->objects);
1338         mutex_unlock(&priv->obj_lock);
1339
1340         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
1341         if (ret)
1342                 goto fail;
1343
1344         return obj;
1345
1346 fail:
1347         drm_gem_object_put(obj);
1348         return ERR_PTR(ret);
1349 }
1350
1351 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1352                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1353                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1354 {
1355         void *vaddr;
1356         struct drm_gem_object *obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
1357         int ret;
1358
1359         if (IS_ERR(obj))
1360                 return ERR_CAST(obj);
1361
1362         if (iova) {
1363                 ret = msm_gem_get_and_pin_iova(obj, aspace, iova);
1364                 if (ret)
1365                         goto err;
1366         }
1367
1368         vaddr = msm_gem_get_vaddr(obj);
1369         if (IS_ERR(vaddr)) {
1370                 msm_gem_unpin_iova(obj, aspace);
1371                 ret = PTR_ERR(vaddr);
1372                 goto err;
1373         }
1374
1375         if (bo)
1376                 *bo = obj;
1377
1378         return vaddr;
1379 err:
1380         drm_gem_object_put(obj);
1381
1382         return ERR_PTR(ret);
1383
1384 }
1385
1386 void msm_gem_kernel_put(struct drm_gem_object *bo,
1387                 struct msm_gem_address_space *aspace)
1388 {
1389         if (IS_ERR_OR_NULL(bo))
1390                 return;
1391
1392         msm_gem_put_vaddr(bo);
1393         msm_gem_unpin_iova(bo, aspace);
1394         drm_gem_object_put(bo);
1395 }
1396
1397 void msm_gem_object_set_name(struct drm_gem_object *bo, const char *fmt, ...)
1398 {
1399         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(bo);
1400         va_list ap;
1401
1402         if (!fmt)
1403                 return;
1404
1405         va_start(ap, fmt);
1406         vsnprintf(msm_obj->name, sizeof(msm_obj->name), fmt, ap);
1407         va_end(ap);
1408 }
This page took 0.107479 seconds and 4 git commands to generate.