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