drivers/gpu/drm/msm/msm_gem.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2013 Red Hat
   3  * Author: Rob Clark <[email protected]>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
   7  * the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  15  * this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/shmem_fs.h>
  20 #include <linux/dma-buf.h>
  21 #include <linux/pfn_t.h>
  22
  23 #include "msm_drv.h"
  24 #include "msm_fence.h"
  25 #include "msm_gem.h"
  26 #include "msm_gpu.h"
  27 #include "msm_mmu.h"
  28
  29 static void msm_gem_vunmap_locked(struct drm_gem_object *obj);
  30
  31
  32 static dma_addr_t physaddr(struct drm_gem_object *obj)
  33 {
  34         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  35         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
  36         return (((dma_addr_t)msm_obj->vram_node->start) << PAGE_SHIFT) +
  37                         priv->vram.paddr;
  38 }
  39
  40 static bool use_pages(struct drm_gem_object *obj)
  41 {
  42         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  43         return !msm_obj->vram_node;
  44 }
  45
  46 /* allocate pages from VRAM carveout, used when no IOMMU: */
  47 static struct page **get_pages_vram(struct drm_gem_object *obj, int npages)
  48 {
  49         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  50         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
  51         dma_addr_t paddr;
  52         struct page **p;
  53         int ret, i;
  54
  55         p = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
  56         if (!p)
  57                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  58
  59         spin_lock(&priv->vram.lock);
  60         ret = drm_mm_insert_node(&priv->vram.mm, msm_obj->vram_node, npages);
  61         spin_unlock(&priv->vram.lock);
  62         if (ret) {
  63                 kvfree(p);
  64                 return ERR_PTR(ret);
  65         }
  66
  67         paddr = physaddr(obj);
  68         for (i = 0; i < npages; i++) {
  69                 p[i] = phys_to_page(paddr);
  70                 paddr += PAGE_SIZE;
  71         }
  72
  73         return p;
  74 }
  75
  76 static struct page **get_pages(struct drm_gem_object *obj)
  77 {
  78         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  79
  80         if (!msm_obj->pages) {
  81                 struct drm_device *dev = obj->dev;
  82                 struct page **p;
  83                 int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
  84
  85                 if (use_pages(obj))
  86                         p = drm_gem_get_pages(obj);
  87                 else
  88                         p = get_pages_vram(obj, npages);
  89
  90                 if (IS_ERR(p)) {
  91                         dev_err(dev->dev, "could not get pages: %ld\n",
  92                                         PTR_ERR(p));
  93                         return p;
  94                 }
  95
  96                 msm_obj->pages = p;
  97
  98                 msm_obj->sgt = drm_prime_pages_to_sg(p, npages);
  99                 if (IS_ERR(msm_obj->sgt)) {
 100                         void *ptr = ERR_CAST(msm_obj->sgt);
 101
 102                         dev_err(dev->dev, "failed to allocate sgt\n");
 103                         msm_obj->sgt = NULL;
 104                         return ptr;
 105                 }
 106
 107                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
 108                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
 109                  */
 110                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 111                         dma_map_sg(dev->dev, msm_obj->sgt->sgl,
 112                                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
 113         }
 114
 115         return msm_obj->pages;
 116 }
 117
 118 static void put_pages_vram(struct drm_gem_object *obj)
 119 {
 120         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 121         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 122
 123         spin_lock(&priv->vram.lock);
 124         drm_mm_remove_node(msm_obj->vram_node);
 125         spin_unlock(&priv->vram.lock);
 126
 127         kvfree(msm_obj->pages);
 128 }
 129
 130 static void put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 131 {
 132         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 133
 134         if (msm_obj->pages) {
 135                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
 136                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
 137                  */
 138                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 139                         dma_unmap_sg(obj->dev->dev, msm_obj->sgt->sgl,
 140                                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
 141
 142                 if (msm_obj->sgt)
 143                         sg_free_table(msm_obj->sgt);
 144
 145                 kfree(msm_obj->sgt);
 146
 147                 if (use_pages(obj))
 148                         drm_gem_put_pages(obj, msm_obj->pages, true, false);
 149                 else
 150                         put_pages_vram(obj);
 151
 152                 msm_obj->pages = NULL;
 153         }
 154 }
 155
 156 struct page **msm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
 157 {
 158         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 159         struct page **p;
 160
 161         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 162
 163         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 164                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 165                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 166         }
 167
 168         p = get_pages(obj);
 169         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 170         return p;
 171 }
 172
 173 void msm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 174 {
 175         /* when we start tracking the pin count, then do something here */
 176 }
 177
 178 int msm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj,
 179                 struct vm_area_struct *vma)
 180 {
 181         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 182
 183         vma->vm_flags &= ~VM_PFNMAP;
 184         vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 185
 186         if (msm_obj->flags & MSM_BO_WC) {
 187                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 188         } else if (msm_obj->flags & MSM_BO_UNCACHED) {
 189                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 190         } else {
 191                 /*
 192                  * Shunt off cached objs to shmem file so they have their own
 193                  * address_space (so unmap_mapping_range does what we want,
 194                  * in particular in the case of mmap'd dmabufs)
 195                  */
 196                 fput(vma->vm_file);
 197                 get_file(obj->filp);
 198                 vma->vm_pgoff = 0;
 199                 vma->vm_file  = obj->filp;
 200
 201                 vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 202         }
 203
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 int msm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
 208 {
 209         int ret;
 210
 211         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
 212         if (ret) {
 213                 DBG("mmap failed: %d", ret);
 214                 return ret;
 215         }
 216
 217         return msm_gem_mmap_obj(vma->vm_private_data, vma);
 218 }
 219
 220 int msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
 221 {
 222         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
 223         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
 224         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 225         struct page **pages;
 226         unsigned long pfn;
 227         pgoff_t pgoff;
 228         int ret;
 229
 230         /*
 231          * vm_ops.open/drm_gem_mmap_obj and close get and put
 232          * a reference on obj. So, we dont need to hold one here.
 233          */
 234         ret = mutex_lock_interruptible(&msm_obj->lock);
 235         if (ret)
 236                 goto out;
 237
 238         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 239                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 240                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 241         }
 242
 243         /* make sure we have pages attached now */
 244         pages = get_pages(obj);
 245         if (IS_ERR(pages)) {
 246                 ret = PTR_ERR(pages);
 247                 goto out_unlock;
 248         }
 249
 250         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 251         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 252
 253         pfn = page_to_pfn(pages[pgoff]);
 254
 255         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 256                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 257
 258         ret = vm_insert_mixed(vma, vmf->address, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 259
 260 out_unlock:
 261         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 262 out:
 263         switch (ret) {
 264         case -EAGAIN:
 265         case 0:
 266         case -ERESTARTSYS:
 267         case -EINTR:
 268         case -EBUSY:
 269                 /*
 270                  * EBUSY is ok: this just means that another thread
 271                  * already did the job.
 272                  */
 273                 return VM_FAULT_NOPAGE;
 274         case -ENOMEM:
 275                 return VM_FAULT_OOM;
 276         default:
 277                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 278         }
 279 }
 280
 281 /** get mmap offset */
 282 static uint64_t mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 283 {
 284         struct drm_device *dev = obj->dev;
 285         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 286         int ret;
 287
 288         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 289
 290         /* Make it mmapable */
 291         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
 292
 293         if (ret) {
 294                 dev_err(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
 295                 return 0;
 296         }
 297
 298         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
 299 }
 300
 301 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 302 {
 303         uint64_t offset;
 304         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 305
 306         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 307         offset = mmap_offset(obj);
 308         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 309         return offset;
 310 }
 311
 312 static struct msm_gem_vma *add_vma(struct drm_gem_object *obj,
 313                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 314 {
 315         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 316         struct msm_gem_vma *vma;
 317
 318         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 319
 320         vma = kzalloc(sizeof(*vma), GFP_KERNEL);
 321         if (!vma)
 322                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 323
 324         vma->aspace = aspace;
 325
 326         list_add_tail(&vma->list, &msm_obj->vmas);
 327
 328         return vma;
 329 }
 330
 331 static struct msm_gem_vma *lookup_vma(struct drm_gem_object *obj,
 332                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 333 {
 334         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 335         struct msm_gem_vma *vma;
 336
 337         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 338
 339         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
 340                 if (vma->aspace == aspace)
 341                         return vma;
 342         }
 343
 344         return NULL;
 345 }
 346
 347 static void del_vma(struct msm_gem_vma *vma)
 348 {
 349         if (!vma)
 350                 return;
 351
 352         list_del(&vma->list);
 353         kfree(vma);
 354 }
 355
 356 /* Called with msm_obj->lock locked */
 357 static void
 358 put_iova(struct drm_gem_object *obj)
 359 {
 360         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 361         struct msm_gem_vma *vma, *tmp;
 362
 363         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 364
 365         list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &msm_obj->vmas, list) {
 366                 msm_gem_unmap_vma(vma->aspace, vma, msm_obj->sgt);
 367                 del_vma(vma);
 368         }
 369 }
 370
 371 /* get iova, taking a reference.  Should have a matching put */
 372 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
 373                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
 374 {
 375         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 376         struct msm_gem_vma *vma;
 377         int ret = 0;
 378
 379         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 380
 381         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 382                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 383                 return -EBUSY;
 384         }
 385
 386         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 387
 388         if (!vma) {
 389                 struct page **pages;
 390
 391                 vma = add_vma(obj, aspace);
 392                 if (IS_ERR(vma)) {
 393                         ret = PTR_ERR(vma);
 394                         goto unlock;
 395                 }
 396
 397                 pages = get_pages(obj);
 398                 if (IS_ERR(pages)) {
 399                         ret = PTR_ERR(pages);
 400                         goto fail;
 401                 }
 402
 403                 ret = msm_gem_map_vma(aspace, vma, msm_obj->sgt,
 404                                 obj->size >> PAGE_SHIFT);
 405                 if (ret)
 406                         goto fail;
 407         }
 408
 409         *iova = vma->iova;
 410
 411         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 412         return 0;
 413
 414 fail:
 415         del_vma(vma);
 416 unlock:
 417         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 418         return ret;
 419 }
 420
 421 /* get iova without taking a reference, used in places where you have
 422  * already done a 'msm_gem_get_iova()'.
 423  */
 424 uint64_t msm_gem_iova(struct drm_gem_object *obj,
 425                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 426 {
 427         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 428         struct msm_gem_vma *vma;
 429
 430         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 431         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 432         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 433         WARN_ON(!vma);
 434
 435         return vma ? vma->iova : 0;
 436 }
 437
 438 void msm_gem_put_iova(struct drm_gem_object *obj,
 439                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 440 {
 441         // XXX TODO ..
 442         // NOTE: probably don't need a _locked() version.. we wouldn't
 443         // normally unmap here, but instead just mark that it could be
 444         // unmapped (if the iova refcnt drops to zero), but then later
 445         // if another _get_iova_locked() fails we can start unmapping
 446         // things that are no longer needed..
 447 }
 448
 449 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 450                 struct drm_mode_create_dumb *args)
 451 {
 452         args->pitch = align_pitch(args->width, args->bpp);
 453         args->size  = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
 454         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
 455                         MSM_BO_SCANOUT | MSM_BO_WC, &args->handle);
 456 }
 457
 458 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 459                 uint32_t handle, uint64_t *offset)
 460 {
 461         struct drm_gem_object *obj;
 462         int ret = 0;
 463
 464         /* GEM does all our handle to object mapping */
 465         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
 466         if (obj == NULL) {
 467                 ret = -ENOENT;
 468                 goto fail;
 469         }
 470
 471         *offset = msm_gem_mmap_offset(obj);
 472
 473         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 474
 475 fail:
 476         return ret;
 477 }
 478
 479 static void *get_vaddr(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
 480 {
 481         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 482         int ret = 0;
 483
 484         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 485
 486         if (WARN_ON(msm_obj->madv > madv)) {
 487                 dev_err(obj->dev->dev, "Invalid madv state: %u vs %u\n",
 488                         msm_obj->madv, madv);
 489                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 490                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 491         }
 492
 493         /* increment vmap_count *before* vmap() call, so shrinker can
 494          * check vmap_count (is_vunmapable()) outside of msm_obj->lock.
 495          * This guarantees that we won't try to msm_gem_vunmap() this
 496          * same object from within the vmap() call (while we already
 497          * hold msm_obj->lock)
 498          */
 499         msm_obj->vmap_count++;
 500
 501         if (!msm_obj->vaddr) {
 502                 struct page **pages = get_pages(obj);
 503                 if (IS_ERR(pages)) {
 504                         ret = PTR_ERR(pages);
 505                         goto fail;
 506                 }
 507                 msm_obj->vaddr = vmap(pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
 508                                 VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
 509                 if (msm_obj->vaddr == NULL) {
 510                         ret = -ENOMEM;
 511                         goto fail;
 512                 }
 513         }
 514
 515         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 516         return msm_obj->vaddr;
 517
 518 fail:
 519         msm_obj->vmap_count--;
 520         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 521         return ERR_PTR(ret);
 522 }
 523
 524 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 525 {
 526         return get_vaddr(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Don't use this!  It is for the very special case of dumping
 531  * submits from GPU hangs or faults, were the bo may already
 532  * be MSM_MADV_DONTNEED, but we know the buffer is still on the
 533  * active list.
 534  */
 535 void *msm_gem_get_vaddr_active(struct drm_gem_object *obj)
 536 {
 537         return get_vaddr(obj, __MSM_MADV_PURGED);
 538 }
 539
 540 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 541 {
 542         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 543
 544         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 545         WARN_ON(msm_obj->vmap_count < 1);
 546         msm_obj->vmap_count--;
 547         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 548 }
 549
 550 /* Update madvise status, returns true if not purged, else
 551  * false or -errno.
 552  */
 553 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
 554 {
 555         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 556
 557         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 558
 559         WARN_ON(!mutex_is_locked(&obj->dev->struct_mutex));
 560
 561         if (msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED)
 562                 msm_obj->madv = madv;
 563
 564         madv = msm_obj->madv;
 565
 566         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 567
 568         return (madv != __MSM_MADV_PURGED);
 569 }
 570
 571 void msm_gem_purge(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 572 {
 573         struct drm_device *dev = obj->dev;
 574         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 575
 576         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 577         WARN_ON(!is_purgeable(msm_obj));
 578         WARN_ON(obj->import_attach);
 579
 580         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 581
 582         put_iova(obj);
 583
 584         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 585
 586         put_pages(obj);
 587
 588         msm_obj->madv = __MSM_MADV_PURGED;
 589
 590         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
 591         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
 592
 593         /* Our goal here is to return as much of the memory as
 594          * is possible back to the system as we are called from OOM.
 595          * To do this we must instruct the shmfs to drop all of its
 596          * backing pages, *now*.
 597          */
 598         shmem_truncate_range(file_inode(obj->filp), 0, (loff_t)-1);
 599
 600         invalidate_mapping_pages(file_inode(obj->filp)->i_mapping,
 601                         0, (loff_t)-1);
 602
 603         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 604 }
 605
 606 static void msm_gem_vunmap_locked(struct drm_gem_object *obj)
 607 {
 608         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 609
 610         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 611
 612         if (!msm_obj->vaddr || WARN_ON(!is_vunmapable(msm_obj)))
 613                 return;
 614
 615         vunmap(msm_obj->vaddr);
 616         msm_obj->vaddr = NULL;
 617 }
 618
 619 void msm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 620 {
 621         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 622
 623         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 624         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 625         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 626 }
 627
 628 /* must be called before _move_to_active().. */
 629 int msm_gem_sync_object(struct drm_gem_object *obj,
 630                 struct msm_fence_context *fctx, bool exclusive)
 631 {
 632         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 633         struct reservation_object_list *fobj;
 634         struct dma_fence *fence;
 635         int i, ret;
 636
 637         fobj = reservation_object_get_list(msm_obj->resv);
 638         if (!fobj || (fobj->shared_count == 0)) {
 639                 fence = reservation_object_get_excl(msm_obj->resv);
 640                 /* don't need to wait on our own fences, since ring is fifo */
 641                 if (fence && (fence->context != fctx->context)) {
 642                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 643                         if (ret)
 644                                 return ret;
 645                 }
 646         }
 647
 648         if (!exclusive || !fobj)
 649                 return 0;
 650
 651         for (i = 0; i < fobj->shared_count; i++) {
 652                 fence = rcu_dereference_protected(fobj->shared[i],
 653                                                 reservation_object_held(msm_obj->resv));
 654                 if (fence->context != fctx->context) {
 655                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 656                         if (ret)
 657                                 return ret;
 658                 }
 659         }
 660
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 void msm_gem_move_to_active(struct drm_gem_object *obj,
 665                 struct msm_gpu *gpu, bool exclusive, struct dma_fence *fence)
 666 {
 667         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 668         WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED);
 669         msm_obj->gpu = gpu;
 670         if (exclusive)
 671                 reservation_object_add_excl_fence(msm_obj->resv, fence);
 672         else
 673                 reservation_object_add_shared_fence(msm_obj->resv, fence);
 674         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 675         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &gpu->active_list);
 676 }
 677
 678 void msm_gem_move_to_inactive(struct drm_gem_object *obj)
 679 {
 680         struct drm_device *dev = obj->dev;
 681         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 682         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 683
 684         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 685
 686         msm_obj->gpu = NULL;
 687         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 688         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 689 }
 690
 691 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout)
 692 {
 693         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 694         bool write = !!(op & MSM_PREP_WRITE);
 695         unsigned long remain =
 696                 op & MSM_PREP_NOSYNC ? 0 : timeout_to_jiffies(timeout);
 697         long ret;
 698
 699         ret = reservation_object_wait_timeout_rcu(msm_obj->resv, write,
 700                                                   true,  remain);
 701         if (ret == 0)
 702                 return remain == 0 ? -EBUSY : -ETIMEDOUT;
 703         else if (ret < 0)
 704                 return ret;
 705
 706         /* TODO cache maintenance */
 707
 708         return 0;
 709 }
 710
 711 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj)
 712 {
 713         /* TODO cache maintenance */
 714         return 0;
 715 }
 716
 717 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 718 static void describe_fence(struct dma_fence *fence, const char *type,
 719                 struct seq_file *m)
 720 {
 721         if (!dma_fence_is_signaled(fence))
 722                 seq_printf(m, "\t%9s: %s %s seq %u\n", type,
 723                                 fence->ops->get_driver_name(fence),
 724                                 fence->ops->get_timeline_name(fence),
 725                                 fence->seqno);
 726 }
 727
 728 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m)
 729 {
 730         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 731         struct reservation_object *robj = msm_obj->resv;
 732         struct reservation_object_list *fobj;
 733         struct dma_fence *fence;
 734         struct msm_gem_vma *vma;
 735         uint64_t off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
 736         const char *madv;
 737
 738         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 739
 740         switch (msm_obj->madv) {
 741         case __MSM_MADV_PURGED:
 742                 madv = " purged";
 743                 break;
 744         case MSM_MADV_DONTNEED:
 745                 madv = " purgeable";
 746                 break;
 747         case MSM_MADV_WILLNEED:
 748         default:
 749                 madv = "";
 750                 break;
 751         }
 752
 753         seq_printf(m, "%08x: %c %2d (%2d) %08llx %p\t",
 754                         msm_obj->flags, is_active(msm_obj) ? 'A' : 'I',
 755                         obj->name, kref_read(&obj->refcount),
 756                         off, msm_obj->vaddr);
 757
 758         /* FIXME: we need to print the address space here too */
 759         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list)
 760                 seq_printf(m, " %08llx", vma->iova);
 761
 762         seq_printf(m, " %zu%s\n", obj->size, madv);
 763
 764         rcu_read_lock();
 765         fobj = rcu_dereference(robj->fence);
 766         if (fobj) {
 767                 unsigned int i, shared_count = fobj->shared_count;
 768
 769                 for (i = 0; i < shared_count; i++) {
 770                         fence = rcu_dereference(fobj->shared[i]);
 771                         describe_fence(fence, "Shared", m);
 772                 }
 773         }
 774
 775         fence = rcu_dereference(robj->fence_excl);
 776         if (fence)
 777                 describe_fence(fence, "Exclusive", m);
 778         rcu_read_unlock();
 779
 780         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 781 }
 782
 783 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
 784 {
 785         struct msm_gem_object *msm_obj;
 786         int count = 0;
 787         size_t size = 0;
 788
 789         list_for_each_entry(msm_obj, list, mm_list) {
 790                 struct drm_gem_object *obj = &msm_obj->base;
 791                 seq_printf(m, "   ");
 792                 msm_gem_describe(obj, m);
 793                 count++;
 794                 size += obj->size;
 795         }
 796
 797         seq_printf(m, "Total %d objects, %zu bytes\n", count, size);
 798 }
 799 #endif
 800
 801 void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
 802 {
 803         struct drm_device *dev = obj->dev;
 804         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 805
 806         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 807
 808         /* object should not be on active list: */
 809         WARN_ON(is_active(msm_obj));
 810
 811         list_del(&msm_obj->mm_list);
 812
 813         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 814
 815         put_iova(obj);
 816
 817         if (obj->import_attach) {
 818                 if (msm_obj->vaddr)
 819                         dma_buf_vunmap(obj->import_attach->dmabuf, msm_obj->vaddr);
 820
 821                 /* Don't drop the pages for imported dmabuf, as they are not
 822                  * ours, just free the array we allocated:
 823                  */
 824                 if (msm_obj->pages)
 825                         kvfree(msm_obj->pages);
 826
 827                 drm_prime_gem_destroy(obj, msm_obj->sgt);
 828         } else {
 829                 msm_gem_vunmap_locked(obj);
 830                 put_pages(obj);
 831         }
 832
 833         if (msm_obj->resv == &msm_obj->_resv)
 834                 reservation_object_fini(msm_obj->resv);
 835
 836         drm_gem_object_release(obj);
 837
 838         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 839         kfree(msm_obj);
 840 }
 841
 842 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
 843 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
 844                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle)
 845 {
 846         struct drm_gem_object *obj;
 847         int ret;
 848
 849         obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
 850
 851         if (IS_ERR(obj))
 852                 return PTR_ERR(obj);
 853
 854         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
 855
 856         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
 857         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 858
 859         return ret;
 860 }
 861
 862 static int msm_gem_new_impl(struct drm_device *dev,
 863                 uint32_t size, uint32_t flags,
 864                 struct reservation_object *resv,
 865                 struct drm_gem_object **obj,
 866                 bool struct_mutex_locked)
 867 {
 868         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 869         struct msm_gem_object *msm_obj;
 870
 871         switch (flags & MSM_BO_CACHE_MASK) {
 872         case MSM_BO_UNCACHED:
 873         case MSM_BO_CACHED:
 874         case MSM_BO_WC:
 875                 break;
 876         default:
 877                 dev_err(dev->dev, "invalid cache flag: %x\n",
 878                                 (flags & MSM_BO_CACHE_MASK));
 879                 return -EINVAL;
 880         }
 881
 882         msm_obj = kzalloc(sizeof(*msm_obj), GFP_KERNEL);
 883         if (!msm_obj)
 884                 return -ENOMEM;
 885
 886         mutex_init(&msm_obj->lock);
 887
 888         msm_obj->flags = flags;
 889         msm_obj->madv = MSM_MADV_WILLNEED;
 890
 891         if (resv) {
 892                 msm_obj->resv = resv;
 893         } else {
 894                 msm_obj->resv = &msm_obj->_resv;
 895                 reservation_object_init(msm_obj->resv);
 896         }
 897
 898         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->submit_entry);
 899         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->vmas);
 900
 901         if (struct_mutex_locked) {
 902                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 903                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 904         } else {
 905                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 906                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 907                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 908         }
 909
 910         *obj = &msm_obj->base;
 911
 912         return 0;
 913 }
 914
 915 static struct drm_gem_object *_msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 916                 uint32_t size, uint32_t flags, bool struct_mutex_locked)
 917 {
 918         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 919         struct drm_gem_object *obj = NULL;
 920         bool use_vram = false;
 921         int ret;
 922
 923         size = PAGE_ALIGN(size);
 924
 925         if (!iommu_present(&platform_bus_type))
 926                 use_vram = true;
 927         else if ((flags & MSM_BO_STOLEN) && priv->vram.size)
 928                 use_vram = true;
 929
 930         if (WARN_ON(use_vram && !priv->vram.size))
 931                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 932
 933         /* Disallow zero sized objects as they make the underlying
 934          * infrastructure grumpy
 935          */
 936         if (size == 0)
 937                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 938
 939         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, flags, NULL, &obj, struct_mutex_locked);
 940         if (ret)
 941                 goto fail;
 942
 943         if (use_vram) {
 944                 struct msm_gem_vma *vma;
 945                 struct page **pages;
 946                 struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 947
 948                 mutex_lock(&msm_obj->lock);
 949
 950                 vma = add_vma(obj, NULL);
 951                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 952                 if (IS_ERR(vma)) {
 953                         ret = PTR_ERR(vma);
 954                         goto fail;
 955                 }
 956
 957                 to_msm_bo(obj)->vram_node = &vma->node;
 958
 959                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
 960
 961                 pages = get_pages(obj);
 962                 if (IS_ERR(pages)) {
 963                         ret = PTR_ERR(pages);
 964                         goto fail;
 965                 }
 966
 967                 vma->iova = physaddr(obj);
 968         } else {
 969                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
 970                 if (ret)
 971                         goto fail;
 972         }
 973
 974         return obj;
 975
 976 fail:
 977         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 978         return ERR_PTR(ret);
 979 }
 980
 981 struct drm_gem_object *msm_gem_new_locked(struct drm_device *dev,
 982                 uint32_t size, uint32_t flags)
 983 {
 984         return _msm_gem_new(dev, size, flags, true);
 985 }
 986
 987 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 988                 uint32_t size, uint32_t flags)
 989 {
 990         return _msm_gem_new(dev, size, flags, false);
 991 }
 992
 993 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
 994                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt)
 995 {
 996         struct msm_gem_object *msm_obj;
 997         struct drm_gem_object *obj;
 998         uint32_t size;
 999         int ret, npages;
1000
1001         /* if we don't have IOMMU, don't bother pretending we can import: */
1002         if (!iommu_present(&platform_bus_type)) {
1003                 dev_err(dev->dev, "cannot import without IOMMU\n");
1004                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1005         }
1006
1007         size = PAGE_ALIGN(dmabuf->size);
1008
1009         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, MSM_BO_WC, dmabuf->resv, &obj, false);
1010         if (ret)
1011                 goto fail;
1012
1013         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1014
1015         npages = size / PAGE_SIZE;
1016
1017         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1018         mutex_lock(&msm_obj->lock);
1019         msm_obj->sgt = sgt;
1020         msm_obj->pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1021         if (!msm_obj->pages) {
1022                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1023                 ret = -ENOMEM;
1024                 goto fail;
1025         }
1026
1027         ret = drm_prime_sg_to_page_addr_arrays(sgt, msm_obj->pages, NULL, npages);
1028         if (ret) {
1029                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1030                 goto fail;
1031         }
1032
1033         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1034         return obj;
1035
1036 fail:
1037         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
1038         return ERR_PTR(ret);
1039 }
1040
1041 static void *_msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1042                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1043                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova, bool locked)
1044 {
1045         void *vaddr;
1046         struct drm_gem_object *obj = _msm_gem_new(dev, size, flags, locked);
1047         int ret;
1048
1049         if (IS_ERR(obj))
1050                 return ERR_CAST(obj);
1051
1052         if (iova) {
1053                 ret = msm_gem_get_iova(obj, aspace, iova);
1054                 if (ret) {
1055                         drm_gem_object_unreference(obj);
1056                         return ERR_PTR(ret);
1057                 }
1058         }
1059
1060         vaddr = msm_gem_get_vaddr(obj);
1061         if (IS_ERR(vaddr)) {
1062                 msm_gem_put_iova(obj, aspace);
1063                 drm_gem_object_unreference(obj);
1064                 return ERR_CAST(vaddr);
1065         }
1066
1067         if (bo)
1068                 *bo = obj;
1069
1070         return vaddr;
1071 }
1072
1073 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1074                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1075                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1076 {
1077         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, false);
1078 }
1079
1080 void *msm_gem_kernel_new_locked(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1081                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1082                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1083 {
1084         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, true);
1085 }