drivers/gpu/drm/omapdrm/omap_gem.c

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