]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_vblank.c
Merge tag 'x86-mm-2025-01-31' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip
[linux.git] / drivers / gpu / drm / drm_vblank.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <[email protected]>
5  * \author Gareth Hughes <[email protected]>
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
8  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
9  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
10  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
11  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
12  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
15  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
16  * Software.
17  *
18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
21  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
22  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
23  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
24  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kthread.h>
29 #include <linux/moduleparam.h>
30
31 #include <drm/drm_crtc.h>
32 #include <drm/drm_drv.h>
33 #include <drm/drm_framebuffer.h>
34 #include <drm/drm_managed.h>
35 #include <drm/drm_modeset_helper_vtables.h>
36 #include <drm/drm_print.h>
37 #include <drm/drm_vblank.h>
38
39 #include "drm_internal.h"
40 #include "drm_trace.h"
41
42 /**
43  * DOC: vblank handling
44  *
45  * From the computer's perspective, every time the monitor displays
46  * a new frame the scanout engine has "scanned out" the display image
47  * from top to bottom, one row of pixels at a time. The current row
48  * of pixels is referred to as the current scanline.
49  *
50  * In addition to the display's visible area, there's usually a couple of
51  * extra scanlines which aren't actually displayed on the screen.
52  * These extra scanlines don't contain image data and are occasionally used
53  * for features like audio and infoframes. The region made up of these
54  * scanlines is referred to as the vertical blanking region, or vblank for
55  * short.
56  *
57  * For historical reference, the vertical blanking period was designed to
58  * give the electron gun (on CRTs) enough time to move back to the top of
59  * the screen to start scanning out the next frame. Similar for horizontal
60  * blanking periods. They were designed to give the electron gun enough
61  * time to move back to the other side of the screen to start scanning the
62  * next scanline.
63  *
64  * ::
65  *
66  *
67  *    physical →   ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽
68  *    top of      |                                        |
69  *    display     |                                        |
70  *                |               New frame                |
71  *                |                                        |
72  *                |↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓|
73  *                |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~| ← Scanline,
74  *                |↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓|   updates the
75  *                |                                        |   frame as it
76  *                |                                        |   travels down
77  *                |                                        |   ("scan out")
78  *                |               Old frame                |
79  *                |                                        |
80  *                |                                        |
81  *                |                                        |
82  *                |                                        |   physical
83  *                |                                        |   bottom of
84  *    vertical    |⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽| ← display
85  *    blanking    ┆xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx┆
86  *    region   →  ┆xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx┆
87  *                ┆xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx┆
88  *    start of →   ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽
89  *    new frame
90  *
91  * "Physical top of display" is the reference point for the high-precision/
92  * corrected timestamp.
93  *
94  * On a lot of display hardware, programming needs to take effect during the
95  * vertical blanking period so that settings like gamma, the image buffer
96  * buffer to be scanned out, etc. can safely be changed without showing
97  * any visual artifacts on the screen. In some unforgiving hardware, some of
98  * this programming has to both start and end in the same vblank. To help
99  * with the timing of the hardware programming, an interrupt is usually
100  * available to notify the driver when it can start the updating of registers.
101  * The interrupt is in this context named the vblank interrupt.
102  *
103  * The vblank interrupt may be fired at different points depending on the
104  * hardware. Some hardware implementations will fire the interrupt when the
105  * new frame start, other implementations will fire the interrupt at different
106  * points in time.
107  *
108  * Vertical blanking plays a major role in graphics rendering. To achieve
109  * tear-free display, users must synchronize page flips and/or rendering to
110  * vertical blanking. The DRM API offers ioctls to perform page flips
111  * synchronized to vertical blanking and wait for vertical blanking.
112  *
113  * The DRM core handles most of the vertical blanking management logic, which
114  * involves filtering out spurious interrupts, keeping race-free blanking
115  * counters, coping with counter wrap-around and resets and keeping use counts.
116  * It relies on the driver to generate vertical blanking interrupts and
117  * optionally provide a hardware vertical blanking counter.
118  *
119  * Drivers must initialize the vertical blanking handling core with a call to
120  * drm_vblank_init(). Minimally, a driver needs to implement
121  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank and &drm_crtc_funcs.disable_vblank plus call
122  * drm_crtc_handle_vblank() in its vblank interrupt handler for working vblank
123  * support.
124  *
125  * Vertical blanking interrupts can be enabled by the DRM core or by drivers
126  * themselves (for instance to handle page flipping operations).  The DRM core
127  * maintains a vertical blanking use count to ensure that the interrupts are not
128  * disabled while a user still needs them. To increment the use count, drivers
129  * call drm_crtc_vblank_get() and release the vblank reference again with
130  * drm_crtc_vblank_put(). In between these two calls vblank interrupts are
131  * guaranteed to be enabled.
132  *
133  * On many hardware disabling the vblank interrupt cannot be done in a race-free
134  * manner, see &drm_vblank_crtc_config.disable_immediate and
135  * &drm_driver.max_vblank_count. In that case the vblank core only disables the
136  * vblanks after a timer has expired, which can be configured through the
137  * ``vblankoffdelay`` module parameter.
138  *
139  * Drivers for hardware without support for vertical-blanking interrupts
140  * must not call drm_vblank_init(). For such drivers, atomic helpers will
141  * automatically generate fake vblank events as part of the display update.
142  * This functionality also can be controlled by the driver by enabling and
143  * disabling struct drm_crtc_state.no_vblank.
144  */
145
146 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
147  * drm_timestamp_precision before giving up.
148  */
149 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
150
151 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
152  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
153  */
154 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
155
156 static bool
157 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
158                           ktime_t *tvblank, bool in_vblank_irq);
159
160 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
161
162 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
163
164 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
165 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
166 MODULE_PARM_DESC(vblankoffdelay, "Delay until vblank irq auto-disable [msecs] (0: never disable, <0: disable immediately)");
167 MODULE_PARM_DESC(timestamp_precision_usec, "Max. error on timestamps [usecs]");
168
169 static struct drm_vblank_crtc *
170 drm_vblank_crtc(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
171 {
172         return &dev->vblank[pipe];
173 }
174
175 struct drm_vblank_crtc *
176 drm_crtc_vblank_crtc(struct drm_crtc *crtc)
177 {
178         return drm_vblank_crtc(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
179 }
180 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_crtc);
181
182 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
183                          u32 vblank_count_inc,
184                          ktime_t t_vblank, u32 last)
185 {
186         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
187
188         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
189
190         vblank->last = last;
191
192         write_seqlock(&vblank->seqlock);
193         vblank->time = t_vblank;
194         atomic64_add(vblank_count_inc, &vblank->count);
195         write_sequnlock(&vblank->seqlock);
196 }
197
198 static u32 drm_max_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
199 {
200         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
201
202         return vblank->max_vblank_count ?: dev->max_vblank_count;
203 }
204
205 /*
206  * "No hw counter" fallback implementation of .get_vblank_counter() hook,
207  * if there is no usable hardware frame counter available.
208  */
209 static u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
210 {
211         drm_WARN_ON_ONCE(dev, drm_max_vblank_count(dev, pipe) != 0);
212         return 0;
213 }
214
215 static u32 __get_vblank_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
216 {
217         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
218                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
219
220                 if (drm_WARN_ON(dev, !crtc))
221                         return 0;
222
223                 if (crtc->funcs->get_vblank_counter)
224                         return crtc->funcs->get_vblank_counter(crtc);
225         }
226
227         return drm_vblank_no_hw_counter(dev, pipe);
228 }
229
230 /*
231  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
232  * to the last vblank occurred.
233  *
234  * Only to be called from drm_crtc_vblank_on().
235  *
236  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
237  * device vblank fields.
238  */
239 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
240 {
241         u32 cur_vblank;
242         bool rc;
243         ktime_t t_vblank;
244         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
245
246         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
247
248         /*
249          * sample the current counter to avoid random jumps
250          * when drm_vblank_enable() applies the diff
251          */
252         do {
253                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
254                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, false);
255         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
256
257         /*
258          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
259          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
260          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
261          */
262         if (!rc)
263                 t_vblank = 0;
264
265         /*
266          * +1 to make sure user will never see the same
267          * vblank counter value before and after a modeset
268          */
269         store_vblank(dev, pipe, 1, t_vblank, cur_vblank);
270
271         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
272 }
273
274 /*
275  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
276  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
277  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
278  * call if necessary.
279  *
280  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
281  * didn't get an interrupt for.
282  *
283  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
284  * device vblank fields.
285  */
286 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
287                                     bool in_vblank_irq)
288 {
289         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
290         u32 cur_vblank, diff;
291         bool rc;
292         ktime_t t_vblank;
293         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
294         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
295         u32 max_vblank_count = drm_max_vblank_count(dev, pipe);
296
297         /*
298          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
299          * wrap if needed.
300          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
301          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
302          * a long time.
303          *
304          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
305          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
306          * updating its hardware counter while we are retrieving the
307          * corresponding vblank timestamp.
308          */
309         do {
310                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
311                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, in_vblank_irq);
312         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
313
314         if (max_vblank_count) {
315                 /* trust the hw counter when it's around */
316                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & max_vblank_count;
317         } else if (rc && framedur_ns) {
318                 u64 diff_ns = ktime_to_ns(ktime_sub(t_vblank, vblank->time));
319
320                 /*
321                  * Figure out how many vblanks we've missed based
322                  * on the difference in the timestamps and the
323                  * frame/field duration.
324                  */
325
326                 drm_dbg_vbl(dev, "crtc %u: Calculating number of vblanks."
327                             " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
328                             pipe, (long long)diff_ns, framedur_ns);
329
330                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
331
332                 if (diff == 0 && in_vblank_irq)
333                         drm_dbg_vbl(dev, "crtc %u: Redundant vblirq ignored\n",
334                                     pipe);
335         } else {
336                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
337                 diff = in_vblank_irq ? 1 : 0;
338         }
339
340         /*
341          * Within a drm_vblank_pre_modeset - drm_vblank_post_modeset
342          * interval? If so then vblank irqs keep running and it will likely
343          * happen that the hardware vblank counter is not trustworthy as it
344          * might reset at some point in that interval and vblank timestamps
345          * are not trustworthy either in that interval. Iow. this can result
346          * in a bogus diff >> 1 which must be avoided as it would cause
347          * random large forward jumps of the software vblank counter.
348          */
349         if (diff > 1 && (vblank->inmodeset & 0x2)) {
350                 drm_dbg_vbl(dev,
351                             "clamping vblank bump to 1 on crtc %u: diffr=%u"
352                             " due to pre-modeset.\n", pipe, diff);
353                 diff = 1;
354         }
355
356         drm_dbg_vbl(dev, "updating vblank count on crtc %u:"
357                     " current=%llu, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
358                     pipe, (unsigned long long)atomic64_read(&vblank->count),
359                     diff, cur_vblank, vblank->last);
360
361         if (diff == 0) {
362                 drm_WARN_ON_ONCE(dev, cur_vblank != vblank->last);
363                 return;
364         }
365
366         /*
367          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
368          * available and didn't fail, or we were called from the vblank interrupt.
369          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
370          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
371          */
372         if (!rc && !in_vblank_irq)
373                 t_vblank = 0;
374
375         store_vblank(dev, pipe, diff, t_vblank, cur_vblank);
376 }
377
378 u64 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
379 {
380         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
381         u64 count;
382
383         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
384                 return 0;
385
386         count = atomic64_read(&vblank->count);
387
388         /*
389          * This read barrier corresponds to the implicit write barrier of the
390          * write seqlock in store_vblank(). Note that this is the only place
391          * where we need an explicit barrier, since all other access goes
392          * through drm_vblank_count_and_time(), which already has the required
393          * read barrier curtesy of the read seqlock.
394          */
395         smp_rmb();
396
397         return count;
398 }
399
400 /**
401  * drm_crtc_accurate_vblank_count - retrieve the master vblank counter
402  * @crtc: which counter to retrieve
403  *
404  * This function is similar to drm_crtc_vblank_count() but this function
405  * interpolates to handle a race with vblank interrupts using the high precision
406  * timestamping support.
407  *
408  * This is mostly useful for hardware that can obtain the scanout position, but
409  * doesn't have a hardware frame counter.
410  */
411 u64 drm_crtc_accurate_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
412 {
413         struct drm_device *dev = crtc->dev;
414         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
415         u64 vblank;
416         unsigned long flags;
417
418         drm_WARN_ONCE(dev, drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL) &&
419                       !crtc->funcs->get_vblank_timestamp,
420                       "This function requires support for accurate vblank timestamps.");
421
422         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, flags);
423
424         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
425         vblank = drm_vblank_count(dev, pipe);
426
427         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, flags);
428
429         return vblank;
430 }
431 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_accurate_vblank_count);
432
433 static void __disable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
434 {
435         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
436                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
437
438                 if (drm_WARN_ON(dev, !crtc))
439                         return;
440
441                 if (crtc->funcs->disable_vblank)
442                         crtc->funcs->disable_vblank(crtc);
443         }
444 }
445
446 /*
447  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
448  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
449  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
450  * disable.
451  */
452 void drm_vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
453 {
454         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
455         unsigned long irqflags;
456
457         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
458
459         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
460          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
461          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
462          */
463         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
464
465         /*
466          * Update vblank count and disable vblank interrupts only if the
467          * interrupts were enabled. This avoids calling the ->disable_vblank()
468          * operation in atomic context with the hardware potentially runtime
469          * suspended.
470          */
471         if (!vblank->enabled)
472                 goto out;
473
474         /*
475          * Update the count and timestamp to maintain the
476          * appearance that the counter has been ticking all along until
477          * this time. This makes the count account for the entire time
478          * between drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off().
479          */
480         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
481         __disable_vblank(dev, pipe);
482         vblank->enabled = false;
483
484 out:
485         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
486 }
487
488 static void vblank_disable_fn(struct timer_list *t)
489 {
490         struct drm_vblank_crtc *vblank = from_timer(vblank, t, disable_timer);
491         struct drm_device *dev = vblank->dev;
492         unsigned int pipe = vblank->pipe;
493         unsigned long irqflags;
494
495         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
496         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
497                 drm_dbg_core(dev, "disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
498                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
499         }
500         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
501 }
502
503 static void drm_vblank_init_release(struct drm_device *dev, void *ptr)
504 {
505         struct drm_vblank_crtc *vblank = ptr;
506
507         drm_WARN_ON(dev, READ_ONCE(vblank->enabled) &&
508                     drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
509
510         drm_vblank_destroy_worker(vblank);
511         del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
512 }
513
514 /**
515  * drm_vblank_init - initialize vblank support
516  * @dev: DRM device
517  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
518  *
519  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
520  * Cleanup is handled automatically through a cleanup function added with
521  * drmm_add_action_or_reset().
522  *
523  * Returns:
524  * Zero on success or a negative error code on failure.
525  */
526 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
527 {
528         int ret;
529         unsigned int i;
530
531         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
532         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
533
534         dev->vblank = drmm_kcalloc(dev, num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
535         if (!dev->vblank)
536                 return -ENOMEM;
537
538         dev->num_crtcs = num_crtcs;
539
540         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
541                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
542
543                 vblank->dev = dev;
544                 vblank->pipe = i;
545                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
546                 timer_setup(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn, 0);
547                 seqlock_init(&vblank->seqlock);
548
549                 ret = drmm_add_action_or_reset(dev, drm_vblank_init_release,
550                                                vblank);
551                 if (ret)
552                         return ret;
553
554                 ret = drm_vblank_worker_init(vblank);
555                 if (ret)
556                         return ret;
557         }
558
559         return 0;
560 }
561 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
562
563 /**
564  * drm_dev_has_vblank - test if vblanking has been initialized for
565  *                      a device
566  * @dev: the device
567  *
568  * Drivers may call this function to test if vblank support is
569  * initialized for a device. For most hardware this means that vblanking
570  * can also be enabled.
571  *
572  * Atomic helpers use this function to initialize
573  * &drm_crtc_state.no_vblank. See also drm_atomic_helper_check_modeset().
574  *
575  * Returns:
576  * True if vblanking has been initialized for the given device, false
577  * otherwise.
578  */
579 bool drm_dev_has_vblank(const struct drm_device *dev)
580 {
581         return dev->num_crtcs != 0;
582 }
583 EXPORT_SYMBOL(drm_dev_has_vblank);
584
585 /**
586  * drm_crtc_vblank_waitqueue - get vblank waitqueue for the CRTC
587  * @crtc: which CRTC's vblank waitqueue to retrieve
588  *
589  * This function returns a pointer to the vblank waitqueue for the CRTC.
590  * Drivers can use this to implement vblank waits using wait_event() and related
591  * functions.
592  */
593 wait_queue_head_t *drm_crtc_vblank_waitqueue(struct drm_crtc *crtc)
594 {
595         return &crtc->dev->vblank[drm_crtc_index(crtc)].queue;
596 }
597 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_waitqueue);
598
599
600 /**
601  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
602  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
603  * @mode: display mode containing the scanout timings
604  *
605  * Calculate and store various constants which are later needed by vblank and
606  * swap-completion timestamping, e.g, by
607  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp(). They are derived from
608  * CRTC's true scanout timing, so they take things like panel scaling or
609  * other adjustments into account.
610  */
611 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
612                                      const struct drm_display_mode *mode)
613 {
614         struct drm_device *dev = crtc->dev;
615         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
616         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
617         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
618         int dotclock = mode->crtc_clock;
619
620         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
621                 return;
622
623         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
624                 return;
625
626         /* Valid dotclock? */
627         if (dotclock > 0) {
628                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
629
630                 /*
631                  * Convert scanline length in pixels and video
632                  * dot clock to line duration and frame duration
633                  * in nanoseconds:
634                  */
635                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
636                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
637
638                 /*
639                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
640                  */
641                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
642                         framedur_ns /= 2;
643         } else {
644                 drm_err(dev, "crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
645                         crtc->base.id);
646         }
647
648         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
649         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
650         drm_mode_copy(&vblank->hwmode, mode);
651
652         drm_dbg_core(dev,
653                      "crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
654                      crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
655                      mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
656         drm_dbg_core(dev, "crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
657                      crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
660
661 /**
662  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal - precise vblank
663  *                                                        timestamp helper
664  * @crtc: CRTC whose vblank timestamp to retrieve
665  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
666  *             On return contains true maximum error of timestamp
667  * @vblank_time: Pointer to time which should receive the timestamp
668  * @in_vblank_irq:
669  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
670  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
671  *     if flag is set.
672  * @get_scanout_position:
673  *     Callback function to retrieve the scanout position. See
674  *     @struct drm_crtc_helper_funcs.get_scanout_position.
675  *
676  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
677  * timings and current video scanout position of a CRTC.
678  *
679  * The current implementation only handles standard video modes. For double scan
680  * and interlaced modes the driver is supposed to adjust the hardware mode
681  * (taken from &drm_crtc_state.adjusted mode for atomic modeset drivers) to
682  * match the scanout position reported.
683  *
684  * Note that atomic drivers must call drm_calc_timestamping_constants() before
685  * enabling a CRTC. The atomic helpers already take care of that in
686  * drm_atomic_helper_calc_timestamping_constants().
687  *
688  * Returns:
689  * Returns true on success, and false on failure, i.e. when no accurate
690  * timestamp could be acquired.
691  */
692 bool
693 drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal(
694         struct drm_crtc *crtc, int *max_error, ktime_t *vblank_time,
695         bool in_vblank_irq,
696         drm_vblank_get_scanout_position_func get_scanout_position)
697 {
698         struct drm_device *dev = crtc->dev;
699         unsigned int pipe = crtc->index;
700         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
701         struct timespec64 ts_etime, ts_vblank_time;
702         ktime_t stime, etime;
703         bool vbl_status;
704         const struct drm_display_mode *mode;
705         int vpos, hpos, i;
706         int delta_ns, duration_ns;
707
708         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
709                 drm_err(dev, "Invalid crtc %u\n", pipe);
710                 return false;
711         }
712
713         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
714         if (!get_scanout_position) {
715                 drm_err(dev, "Called from CRTC w/o get_scanout_position()!?\n");
716                 return false;
717         }
718
719         if (drm_drv_uses_atomic_modeset(dev))
720                 mode = &vblank->hwmode;
721         else
722                 mode = &crtc->hwmode;
723
724         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
725          * Happens during initial modesetting of a crtc.
726          */
727         if (mode->crtc_clock == 0) {
728                 drm_dbg_core(dev, "crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n",
729                              pipe);
730                 drm_WARN_ON_ONCE(dev, drm_drv_uses_atomic_modeset(dev));
731                 return false;
732         }
733
734         /* Get current scanout position with system timestamp.
735          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
736          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
737          *
738          * This guarantees a tight bound on maximum error if
739          * code gets preempted or delayed for some reason.
740          */
741         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
742                 /*
743                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
744                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
745                  */
746                 vbl_status = get_scanout_position(crtc, in_vblank_irq,
747                                                   &vpos, &hpos,
748                                                   &stime, &etime,
749                                                   mode);
750
751                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
752                 if (!vbl_status) {
753                         drm_dbg_core(dev,
754                                      "crtc %u : scanoutpos query failed.\n",
755                                      pipe);
756                         return false;
757                 }
758
759                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
760                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
761
762                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
763                 if (duration_ns <= *max_error)
764                         break;
765         }
766
767         /* Noisy system timing? */
768         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
769                 drm_dbg_core(dev,
770                              "crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
771                              pipe, duration_ns / 1000, *max_error / 1000, i);
772         }
773
774         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
775         *max_error = duration_ns;
776
777         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
778          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
779          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
780          */
781         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
782                            mode->crtc_clock);
783
784         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
785          * vblank_time timestamp for end of vblank.
786          */
787         *vblank_time = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
788
789         if (!drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL))
790                 return true;
791
792         ts_etime = ktime_to_timespec64(etime);
793         ts_vblank_time = ktime_to_timespec64(*vblank_time);
794
795         drm_dbg_vbl(dev,
796                     "crtc %u : v p(%d,%d)@ %lld.%06ld -> %lld.%06ld [e %d us, %d rep]\n",
797                     pipe, hpos, vpos,
798                     (u64)ts_etime.tv_sec, ts_etime.tv_nsec / 1000,
799                     (u64)ts_vblank_time.tv_sec, ts_vblank_time.tv_nsec / 1000,
800                     duration_ns / 1000, i);
801
802         return true;
803 }
804 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal);
805
806 /**
807  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp - precise vblank timestamp
808  *                                               helper
809  * @crtc: CRTC whose vblank timestamp to retrieve
810  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
811  *             On return contains true maximum error of timestamp
812  * @vblank_time: Pointer to time which should receive the timestamp
813  * @in_vblank_irq:
814  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
815  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
816  *     if flag is set.
817  *
818  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
819  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be directly
820  * used as the &drm_crtc_funcs.get_vblank_timestamp implementation of a kms
821  * driver if &drm_crtc_helper_funcs.get_scanout_position is implemented.
822  *
823  * The current implementation only handles standard video modes. For double scan
824  * and interlaced modes the driver is supposed to adjust the hardware mode
825  * (taken from &drm_crtc_state.adjusted mode for atomic modeset drivers) to
826  * match the scanout position reported.
827  *
828  * Note that atomic drivers must call drm_calc_timestamping_constants() before
829  * enabling a CRTC. The atomic helpers already take care of that in
830  * drm_atomic_helper_calc_timestamping_constants().
831  *
832  * Returns:
833  * Returns true on success, and false on failure, i.e. when no accurate
834  * timestamp could be acquired.
835  */
836 bool drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp(struct drm_crtc *crtc,
837                                                  int *max_error,
838                                                  ktime_t *vblank_time,
839                                                  bool in_vblank_irq)
840 {
841         return drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal(
842                 crtc, max_error, vblank_time, in_vblank_irq,
843                 crtc->helper_private->get_scanout_position);
844 }
845 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp);
846
847 /**
848  * drm_crtc_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most
849  *                                  recent vblank interval
850  * @crtc: CRTC whose vblank timestamp to retrieve
851  * @tvblank: Pointer to target time which should receive the timestamp
852  * @in_vblank_irq:
853  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
854  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
855  *     if flag is set.
856  *
857  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
858  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
859  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
860  *
861  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
862  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
863  *
864  * Returns:
865  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
866  */
867 static bool
868 drm_crtc_get_last_vbltimestamp(struct drm_crtc *crtc, ktime_t *tvblank,
869                                bool in_vblank_irq)
870 {
871         bool ret = false;
872
873         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
874         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
875
876         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
877         if (crtc && crtc->funcs->get_vblank_timestamp && max_error > 0) {
878                 ret = crtc->funcs->get_vblank_timestamp(crtc, &max_error,
879                                                         tvblank, in_vblank_irq);
880         }
881
882         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
883          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
884          */
885         if (!ret)
886                 *tvblank = ktime_get();
887
888         return ret;
889 }
890
891 static bool
892 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
893                           ktime_t *tvblank, bool in_vblank_irq)
894 {
895         struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
896
897         return drm_crtc_get_last_vbltimestamp(crtc, tvblank, in_vblank_irq);
898 }
899
900 /**
901  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
902  * @crtc: which counter to retrieve
903  *
904  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
905  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
906  * modesetting activity. Note that this timer isn't correct against a racing
907  * vblank interrupt (since it only reports the software vblank counter), see
908  * drm_crtc_accurate_vblank_count() for such use-cases.
909  *
910  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
911  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
912  * provide a barrier: Any writes done before calling
913  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
914  * functions, if the vblank count is the same or a later one.
915  *
916  * See also &drm_vblank_crtc.count.
917  *
918  * Returns:
919  * The software vblank counter.
920  */
921 u64 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
922 {
923         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
924 }
925 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
926
927 /**
928  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
929  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
930  * @dev: DRM device
931  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
932  * @vblanktime: Pointer to ktime_t to receive the vblank timestamp.
933  *
934  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
935  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
936  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
937  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
938  *
939  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
940  */
941 static u64 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
942                                      ktime_t *vblanktime)
943 {
944         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
945         u64 vblank_count;
946         unsigned int seq;
947
948         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs)) {
949                 *vblanktime = 0;
950                 return 0;
951         }
952
953         do {
954                 seq = read_seqbegin(&vblank->seqlock);
955                 vblank_count = atomic64_read(&vblank->count);
956                 *vblanktime = vblank->time;
957         } while (read_seqretry(&vblank->seqlock, seq));
958
959         return vblank_count;
960 }
961
962 /**
963  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
964  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
965  * @crtc: which counter to retrieve
966  * @vblanktime: Pointer to time to receive the vblank timestamp.
967  *
968  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
969  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
970  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
971  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
972  *
973  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
974  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
975  * provide a barrier: Any writes done before calling
976  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
977  * functions, if the vblank count is the same or a later one.
978  *
979  * See also &drm_vblank_crtc.count.
980  */
981 u64 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
982                                    ktime_t *vblanktime)
983 {
984         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
985                                          vblanktime);
986 }
987 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
988
989 /**
990  * drm_crtc_next_vblank_start - calculate the time of the next vblank
991  * @crtc: the crtc for which to calculate next vblank time
992  * @vblanktime: pointer to time to receive the next vblank timestamp.
993  *
994  * Calculate the expected time of the start of the next vblank period,
995  * based on time of previous vblank and frame duration
996  */
997 int drm_crtc_next_vblank_start(struct drm_crtc *crtc, ktime_t *vblanktime)
998 {
999         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1000         struct drm_display_mode *mode;
1001         u64 vblank_start;
1002
1003         if (!drm_dev_has_vblank(crtc->dev))
1004                 return -EINVAL;
1005
1006         vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
1007         mode = &vblank->hwmode;
1008
1009         if (!vblank->framedur_ns || !vblank->linedur_ns)
1010                 return -EINVAL;
1011
1012         if (!drm_crtc_get_last_vbltimestamp(crtc, vblanktime, false))
1013                 return -EINVAL;
1014
1015         vblank_start = DIV_ROUND_DOWN_ULL(
1016                         (u64)vblank->framedur_ns * mode->crtc_vblank_start,
1017                         mode->crtc_vtotal);
1018         *vblanktime  = ktime_add(*vblanktime, ns_to_ktime(vblank_start));
1019
1020         return 0;
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_next_vblank_start);
1023
1024 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
1025                 struct drm_pending_vblank_event *e,
1026                 u64 seq, ktime_t now)
1027 {
1028         struct timespec64 tv;
1029
1030         switch (e->event.base.type) {
1031         case DRM_EVENT_VBLANK:
1032         case DRM_EVENT_FLIP_COMPLETE:
1033                 tv = ktime_to_timespec64(now);
1034                 e->event.vbl.sequence = seq;
1035                 /*
1036                  * e->event is a user space structure, with hardcoded unsigned
1037                  * 32-bit seconds/microseconds. This is safe as we always use
1038                  * monotonic timestamps since linux-4.15
1039                  */
1040                 e->event.vbl.tv_sec = tv.tv_sec;
1041                 e->event.vbl.tv_usec = tv.tv_nsec / 1000;
1042                 break;
1043         case DRM_EVENT_CRTC_SEQUENCE:
1044                 if (seq)
1045                         e->event.seq.sequence = seq;
1046                 e->event.seq.time_ns = ktime_to_ns(now);
1047                 break;
1048         }
1049         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.file_priv, e->pipe, seq);
1050         /*
1051          * Use the same timestamp for any associated fence signal to avoid
1052          * mismatch in timestamps for vsync & fence events triggered by the
1053          * same HW event. Frameworks like SurfaceFlinger in Android expects the
1054          * retire-fence timestamp to match exactly with HW vsync as it uses it
1055          * for its software vsync modeling.
1056          */
1057         drm_send_event_timestamp_locked(dev, &e->base, now);
1058 }
1059
1060 /**
1061  * drm_crtc_arm_vblank_event - arm vblank event after pageflip
1062  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1063  * @e: the event to send
1064  *
1065  * A lot of drivers need to generate vblank events for the very next vblank
1066  * interrupt. For example when the page flip interrupt happens when the page
1067  * flip gets armed, but not when it actually executes within the next vblank
1068  * period. This helper function implements exactly the required vblank arming
1069  * behaviour.
1070  *
1071  * NOTE: Drivers using this to send out the &drm_crtc_state.event as part of an
1072  * atomic commit must ensure that the next vblank happens at exactly the same
1073  * time as the atomic commit is committed to the hardware. This function itself
1074  * does **not** protect against the next vblank interrupt racing with either this
1075  * function call or the atomic commit operation. A possible sequence could be:
1076  *
1077  * 1. Driver commits new hardware state into vblank-synchronized registers.
1078  * 2. A vblank happens, committing the hardware state. Also the corresponding
1079  *    vblank interrupt is fired off and fully processed by the interrupt
1080  *    handler.
1081  * 3. The atomic commit operation proceeds to call drm_crtc_arm_vblank_event().
1082  * 4. The event is only send out for the next vblank, which is wrong.
1083  *
1084  * An equivalent race can happen when the driver calls
1085  * drm_crtc_arm_vblank_event() before writing out the new hardware state.
1086  *
1087  * The only way to make this work safely is to prevent the vblank from firing
1088  * (and the hardware from committing anything else) until the entire atomic
1089  * commit sequence has run to completion. If the hardware does not have such a
1090  * feature (e.g. using a "go" bit), then it is unsafe to use this functions.
1091  * Instead drivers need to manually send out the event from their interrupt
1092  * handler by calling drm_crtc_send_vblank_event() and make sure that there's no
1093  * possible race with the hardware committing the atomic update.
1094  *
1095  * Caller must hold a vblank reference for the event @e acquired by a
1096  * drm_crtc_vblank_get(), which will be dropped when the next vblank arrives.
1097  */
1098 void drm_crtc_arm_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1099                                struct drm_pending_vblank_event *e)
1100 {
1101         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1102         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1103
1104         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1105
1106         e->pipe = pipe;
1107         e->sequence = drm_crtc_accurate_vblank_count(crtc) + 1;
1108         list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1109 }
1110 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_arm_vblank_event);
1111
1112 /**
1113  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1114  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1115  * @e: the event to send
1116  *
1117  * Updates sequence # and timestamp on event for the most recently processed
1118  * vblank, and sends it to userspace.  Caller must hold event lock.
1119  *
1120  * See drm_crtc_arm_vblank_event() for a helper which can be used in certain
1121  * situation, especially to send out events for atomic commit operations.
1122  */
1123 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1124                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1125 {
1126         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1127         u64 seq;
1128         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1129         ktime_t now;
1130
1131         if (drm_dev_has_vblank(dev)) {
1132                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1133         } else {
1134                 seq = 0;
1135
1136                 now = ktime_get();
1137         }
1138         e->pipe = pipe;
1139         send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1140 }
1141 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1142
1143 static int __enable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1144 {
1145         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1146                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1147
1148                 if (drm_WARN_ON(dev, !crtc))
1149                         return 0;
1150
1151                 if (crtc->funcs->enable_vblank)
1152                         return crtc->funcs->enable_vblank(crtc);
1153         }
1154
1155         return -EINVAL;
1156 }
1157
1158 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1159 {
1160         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1161         int ret = 0;
1162
1163         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1164
1165         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1166
1167         if (!vblank->enabled) {
1168                 /*
1169                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1170                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1171                  * until we are done reinitializing master counter and
1172                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1173                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1174                  */
1175                 ret = __enable_vblank(dev, pipe);
1176                 drm_dbg_core(dev, "enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n",
1177                              pipe, ret);
1178                 if (ret) {
1179                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1180                 } else {
1181                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1182                         /* drm_update_vblank_count() includes a wmb so we just
1183                          * need to ensure that the compiler emits the write
1184                          * to mark the vblank as enabled after the call
1185                          * to drm_update_vblank_count().
1186                          */
1187                         WRITE_ONCE(vblank->enabled, true);
1188                 }
1189         }
1190
1191         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1197 {
1198         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1199         unsigned long irqflags;
1200         int ret = 0;
1201
1202         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
1203                 return -EINVAL;
1204
1205         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1206                 return -EINVAL;
1207
1208         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1209         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1210         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1211                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1212         } else {
1213                 if (!vblank->enabled) {
1214                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1215                         ret = -EINVAL;
1216                 }
1217         }
1218         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1219
1220         return ret;
1221 }
1222
1223 /**
1224  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1225  * @crtc: which CRTC to own
1226  *
1227  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1228  * while in use.
1229  *
1230  * Returns:
1231  * Zero on success or a negative error code on failure.
1232  */
1233 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1234 {
1235         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1236 }
1237 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1238
1239 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1240 {
1241         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1242         int vblank_offdelay = vblank->config.offdelay_ms;
1243
1244         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1245                 return;
1246
1247         if (drm_WARN_ON(dev, atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1248                 return;
1249
1250         /* Last user schedules interrupt disable */
1251         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1252                 if (!vblank_offdelay)
1253                         return;
1254                 else if (vblank_offdelay < 0)
1255                         vblank_disable_fn(&vblank->disable_timer);
1256                 else if (!vblank->config.disable_immediate)
1257                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1258                                   jiffies + ((vblank_offdelay * HZ) / 1000));
1259         }
1260 }
1261
1262 /**
1263  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1264  * @crtc: which counter to give up
1265  *
1266  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1267  * if possible. Disable interrupts after &drm_vblank_crtc_config.offdelay_ms
1268  * milliseconds.
1269  */
1270 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1271 {
1272         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1275
1276 /**
1277  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1278  * @dev: DRM device
1279  * @pipe: CRTC index
1280  *
1281  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1282  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1283  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1284  *
1285  * This is the legacy version of drm_crtc_wait_one_vblank().
1286  */
1287 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1288 {
1289         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1290         int ret;
1291         u64 last;
1292
1293         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1294                 return;
1295
1296         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1297         if (drm_WARN(dev, ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n",
1298                      pipe, ret))
1299                 return;
1300
1301         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1302
1303         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1304                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1305                                  msecs_to_jiffies(100));
1306
1307         drm_WARN(dev, ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1308
1309         drm_vblank_put(dev, pipe);
1310 }
1311 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1312
1313 /**
1314  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1315  * @crtc: DRM crtc
1316  *
1317  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1318  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1319  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1320  */
1321 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1322 {
1323         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1324 }
1325 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1326
1327 /**
1328  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1329  * @crtc: CRTC in question
1330  *
1331  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1332  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1333  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1334  *
1335  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1336  * reset, e.g. when suspending or disabling the @crtc in general.
1337  */
1338 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1339 {
1340         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1341         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1342         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
1343         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1344         ktime_t now;
1345         u64 seq;
1346
1347         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1348                 return;
1349
1350         /*
1351          * Grab event_lock early to prevent vblank work from being scheduled
1352          * while we're in the middle of shutting down vblank interrupts
1353          */
1354         spin_lock_irq(&dev->event_lock);
1355
1356         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1357         drm_dbg_vbl(dev, "crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1358                     pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1359
1360         /* Avoid redundant vblank disables without previous
1361          * drm_crtc_vblank_on(). */
1362         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_ATOMIC) || !vblank->inmodeset)
1363                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1364
1365         wake_up(&vblank->queue);
1366
1367         /*
1368          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1369          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1370          */
1371         if (!vblank->inmodeset) {
1372                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1373                 vblank->inmodeset = 1;
1374         }
1375         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1376
1377         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1378         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1379
1380         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1381                 if (e->pipe != pipe)
1382                         continue;
1383                 drm_dbg_core(dev, "Sending premature vblank event on disable: "
1384                              "wanted %llu, current %llu\n",
1385                              e->sequence, seq);
1386                 list_del(&e->base.link);
1387                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1388                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1389         }
1390
1391         /* Cancel any leftover pending vblank work */
1392         drm_vblank_cancel_pending_works(vblank);
1393
1394         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
1395
1396         /* Will be reset by the modeset helpers when re-enabling the crtc by
1397          * calling drm_calc_timestamping_constants(). */
1398         vblank->hwmode.crtc_clock = 0;
1399
1400         /* Wait for any vblank work that's still executing to finish */
1401         drm_vblank_flush_worker(vblank);
1402 }
1403 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1404
1405 /**
1406  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1407  * @crtc: CRTC in question
1408  *
1409  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1410  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1411  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1412  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1413  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1414  *
1415  * This is useful for recovering driver state e.g. on driver load, or on resume.
1416  */
1417 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1418 {
1419         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1420         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
1421
1422         spin_lock_irq(&dev->vbl_lock);
1423         /*
1424          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1425          * interrupt by bumping the refcount.
1426          */
1427         if (!vblank->inmodeset) {
1428                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1429                 vblank->inmodeset = 1;
1430         }
1431         spin_unlock_irq(&dev->vbl_lock);
1432
1433         drm_WARN_ON(dev, !list_empty(&dev->vblank_event_list));
1434         drm_WARN_ON(dev, !list_empty(&vblank->pending_work));
1435 }
1436 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1437
1438 /**
1439  * drm_crtc_set_max_vblank_count - configure the hw max vblank counter value
1440  * @crtc: CRTC in question
1441  * @max_vblank_count: max hardware vblank counter value
1442  *
1443  * Update the maximum hardware vblank counter value for @crtc
1444  * at runtime. Useful for hardware where the operation of the
1445  * hardware vblank counter depends on the currently active
1446  * display configuration.
1447  *
1448  * For example, if the hardware vblank counter does not work
1449  * when a specific connector is active the maximum can be set
1450  * to zero. And when that specific connector isn't active the
1451  * maximum can again be set to the appropriate non-zero value.
1452  *
1453  * If used, must be called before drm_vblank_on().
1454  */
1455 void drm_crtc_set_max_vblank_count(struct drm_crtc *crtc,
1456                                    u32 max_vblank_count)
1457 {
1458         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1459         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
1460
1461         drm_WARN_ON(dev, dev->max_vblank_count);
1462         drm_WARN_ON(dev, !READ_ONCE(vblank->inmodeset));
1463
1464         vblank->max_vblank_count = max_vblank_count;
1465 }
1466 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_set_max_vblank_count);
1467
1468 /**
1469  * drm_crtc_vblank_on_config - enable vblank events on a CRTC with custom
1470  *     configuration options
1471  * @crtc: CRTC in question
1472  * @config: Vblank configuration value
1473  *
1474  * See drm_crtc_vblank_on(). In addition, this function allows you to provide a
1475  * custom vblank configuration for a given CRTC.
1476  *
1477  * Note that @config is copied, the pointer does not need to stay valid beyond
1478  * this function call. For details of the parameters see
1479  * struct drm_vblank_crtc_config.
1480  */
1481 void drm_crtc_vblank_on_config(struct drm_crtc *crtc,
1482                                const struct drm_vblank_crtc_config *config)
1483 {
1484         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1485         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1486         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
1487
1488         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1489                 return;
1490
1491         spin_lock_irq(&dev->vbl_lock);
1492         drm_dbg_vbl(dev, "crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1493                     pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1494
1495         vblank->config = *config;
1496
1497         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1498         if (vblank->inmodeset) {
1499                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1500                 vblank->inmodeset = 0;
1501         }
1502
1503         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1504
1505         /*
1506          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1507          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1508          */
1509         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 || !vblank->config.offdelay_ms)
1510                 drm_WARN_ON(dev, drm_vblank_enable(dev, pipe));
1511         spin_unlock_irq(&dev->vbl_lock);
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on_config);
1514
1515 /**
1516  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1517  * @crtc: CRTC in question
1518  *
1519  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1520  * drm_crtc_vblank_off() again and is generally called when enabling @crtc. Note
1521  * that calls to drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off() can be
1522  * unbalanced and so can also be unconditionally called in driver load code to
1523  * reflect the current hardware state of the crtc.
1524  *
1525  * Note that unlike in drm_crtc_vblank_on_config(), default values are used.
1526  */
1527 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1528 {
1529         const struct drm_vblank_crtc_config config = {
1530                 .offdelay_ms = drm_vblank_offdelay,
1531                 .disable_immediate = crtc->dev->vblank_disable_immediate
1532         };
1533
1534         drm_crtc_vblank_on_config(crtc, &config);
1535 }
1536 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1537
1538 static void drm_vblank_restore(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1539 {
1540         ktime_t t_vblank;
1541         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1542         int framedur_ns;
1543         u64 diff_ns;
1544         u32 cur_vblank, diff = 1;
1545         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
1546         u32 max_vblank_count = drm_max_vblank_count(dev, pipe);
1547
1548         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1549                 return;
1550
1551         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1552         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
1553
1554         vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1555         drm_WARN_ONCE(dev,
1556                       drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL) && !vblank->framedur_ns,
1557                       "Cannot compute missed vblanks without frame duration\n");
1558         framedur_ns = vblank->framedur_ns;
1559
1560         do {
1561                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
1562                 drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, false);
1563         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
1564
1565         diff_ns = ktime_to_ns(ktime_sub(t_vblank, vblank->time));
1566         if (framedur_ns)
1567                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
1568
1569
1570         drm_dbg_vbl(dev,
1571                     "missed %d vblanks in %lld ns, frame duration=%d ns, hw_diff=%d\n",
1572                     diff, diff_ns, framedur_ns, cur_vblank - vblank->last);
1573         vblank->last = (cur_vblank - diff) & max_vblank_count;
1574 }
1575
1576 /**
1577  * drm_crtc_vblank_restore - estimate missed vblanks and update vblank count.
1578  * @crtc: CRTC in question
1579  *
1580  * Power manamement features can cause frame counter resets between vblank
1581  * disable and enable. Drivers can use this function in their
1582  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank implementation to estimate missed vblanks since
1583  * the last &drm_crtc_funcs.disable_vblank using timestamps and update the
1584  * vblank counter.
1585  *
1586  * Note that drivers must have race-free high-precision timestamping support,
1587  * i.e.  &drm_crtc_funcs.get_vblank_timestamp must be hooked up and
1588  * &drm_vblank_crtc_config.disable_immediate must be set to indicate the
1589  * time-stamping functions are race-free against vblank hardware counter
1590  * increments.
1591  */
1592 void drm_crtc_vblank_restore(struct drm_crtc *crtc)
1593 {
1594         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1595         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1596         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1597
1598         drm_WARN_ON_ONCE(dev, !crtc->funcs->get_vblank_timestamp);
1599         drm_WARN_ON_ONCE(dev, vblank->inmodeset);
1600         drm_WARN_ON_ONCE(dev, !vblank->config.disable_immediate);
1601
1602         drm_vblank_restore(dev, pipe);
1603 }
1604 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_restore);
1605
1606 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1607                                   u64 req_seq,
1608                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1609                                   struct drm_file *file_priv)
1610 {
1611         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1612         struct drm_pending_vblank_event *e;
1613         ktime_t now;
1614         u64 seq;
1615         int ret;
1616
1617         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1618         if (e == NULL) {
1619                 ret = -ENOMEM;
1620                 goto err_put;
1621         }
1622
1623         e->pipe = pipe;
1624         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1625         e->event.base.length = sizeof(e->event.vbl);
1626         e->event.vbl.user_data = vblwait->request.signal;
1627         e->event.vbl.crtc_id = 0;
1628         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1629                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1630
1631                 if (crtc)
1632                         e->event.vbl.crtc_id = crtc->base.id;
1633         }
1634
1635         spin_lock_irq(&dev->event_lock);
1636
1637         /*
1638          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
1639          * drm_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
1640          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
1641          * drm_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
1642          */
1643         if (!READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1644                 ret = -EINVAL;
1645                 goto err_unlock;
1646         }
1647
1648         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
1649                                             &e->event.base);
1650
1651         if (ret)
1652                 goto err_unlock;
1653
1654         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1655
1656         drm_dbg_core(dev, "event on vblank count %llu, current %llu, crtc %u\n",
1657                      req_seq, seq, pipe);
1658
1659         trace_drm_vblank_event_queued(file_priv, pipe, req_seq);
1660
1661         e->sequence = req_seq;
1662         if (drm_vblank_passed(seq, req_seq)) {
1663                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1664                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1665                 vblwait->reply.sequence = seq;
1666         } else {
1667                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1668                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1669                 vblwait->reply.sequence = req_seq;
1670         }
1671
1672         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
1673
1674         return 0;
1675
1676 err_unlock:
1677         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
1678         kfree(e);
1679 err_put:
1680         drm_vblank_put(dev, pipe);
1681         return ret;
1682 }
1683
1684 static bool drm_wait_vblank_is_query(union drm_wait_vblank *vblwait)
1685 {
1686         if (vblwait->request.sequence)
1687                 return false;
1688
1689         return _DRM_VBLANK_RELATIVE ==
1690                 (vblwait->request.type & (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK |
1691                                           _DRM_VBLANK_EVENT |
1692                                           _DRM_VBLANK_NEXTONMISS));
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Widen a 32-bit param to 64-bits.
1697  *
1698  * \param narrow 32-bit value (missing upper 32 bits)
1699  * \param near 64-bit value that should be 'close' to near
1700  *
1701  * This function returns a 64-bit value using the lower 32-bits from
1702  * 'narrow' and constructing the upper 32-bits so that the result is
1703  * as close as possible to 'near'.
1704  */
1705
1706 static u64 widen_32_to_64(u32 narrow, u64 near)
1707 {
1708         return near + (s32) (narrow - near);
1709 }
1710
1711 static void drm_wait_vblank_reply(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1712                                   struct drm_wait_vblank_reply *reply)
1713 {
1714         ktime_t now;
1715         struct timespec64 ts;
1716
1717         /*
1718          * drm_wait_vblank_reply is a UAPI structure that uses 'long'
1719          * to store the seconds. This is safe as we always use monotonic
1720          * timestamps since linux-4.15.
1721          */
1722         reply->sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1723         ts = ktime_to_timespec64(now);
1724         reply->tval_sec = (u32)ts.tv_sec;
1725         reply->tval_usec = ts.tv_nsec / 1000;
1726 }
1727
1728 static bool drm_wait_vblank_supported(struct drm_device *dev)
1729 {
1730         return drm_dev_has_vblank(dev);
1731 }
1732
1733 int drm_wait_vblank_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1734                           struct drm_file *file_priv)
1735 {
1736         struct drm_crtc *crtc;
1737         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1738         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1739         int ret;
1740         u64 req_seq, seq;
1741         unsigned int pipe_index;
1742         unsigned int flags, pipe, high_pipe;
1743
1744         if (!drm_wait_vblank_supported(dev))
1745                 return -EOPNOTSUPP;
1746
1747         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1748                 return -EINVAL;
1749
1750         if (vblwait->request.type &
1751             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1752               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1753                 drm_dbg_core(dev,
1754                              "Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1755                              vblwait->request.type,
1756                              (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1757                               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1758                 return -EINVAL;
1759         }
1760
1761         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1762         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1763         if (high_pipe)
1764                 pipe_index = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1765         else
1766                 pipe_index = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1767
1768         /* Convert lease-relative crtc index into global crtc index */
1769         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1770                 pipe = 0;
1771                 drm_for_each_crtc(crtc, dev) {
1772                         if (drm_lease_held(file_priv, crtc->base.id)) {
1773                                 if (pipe_index == 0)
1774                                         break;
1775                                 pipe_index--;
1776                         }
1777                         pipe++;
1778                 }
1779         } else {
1780                 pipe = pipe_index;
1781         }
1782
1783         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1784                 return -EINVAL;
1785
1786         vblank = &dev->vblank[pipe];
1787
1788         /* If the counter is currently enabled and accurate, short-circuit
1789          * queries to return the cached timestamp of the last vblank.
1790          */
1791         if (vblank->config.disable_immediate &&
1792             drm_wait_vblank_is_query(vblwait) &&
1793             READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1794                 drm_wait_vblank_reply(dev, pipe, &vblwait->reply);
1795                 return 0;
1796         }
1797
1798         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1799         if (ret) {
1800                 drm_dbg_core(dev,
1801                              "crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n",
1802                              pipe, ret);
1803                 return ret;
1804         }
1805         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1806
1807         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1808         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1809                 req_seq = seq + vblwait->request.sequence;
1810                 vblwait->request.sequence = req_seq;
1811                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1812                 break;
1813         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1814                 req_seq = widen_32_to_64(vblwait->request.sequence, seq);
1815                 break;
1816         default:
1817                 ret = -EINVAL;
1818                 goto done;
1819         }
1820
1821         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1822             drm_vblank_passed(seq, req_seq)) {
1823                 req_seq = seq + 1;
1824                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_NEXTONMISS;
1825                 vblwait->request.sequence = req_seq;
1826         }
1827
1828         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1829                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1830                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1831                  */
1832                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, req_seq, vblwait, file_priv);
1833         }
1834
1835         if (req_seq != seq) {
1836                 int wait;
1837
1838                 drm_dbg_core(dev, "waiting on vblank count %llu, crtc %u\n",
1839                              req_seq, pipe);
1840                 wait = wait_event_interruptible_timeout(vblank->queue,
1841                         drm_vblank_passed(drm_vblank_count(dev, pipe), req_seq) ||
1842                                       !READ_ONCE(vblank->enabled),
1843                         msecs_to_jiffies(3000));
1844
1845                 switch (wait) {
1846                 case 0:
1847                         /* timeout */
1848                         ret = -EBUSY;
1849                         break;
1850                 case -ERESTARTSYS:
1851                         /* interrupted by signal */
1852                         ret = -EINTR;
1853                         break;
1854                 default:
1855                         ret = 0;
1856                         break;
1857                 }
1858         }
1859
1860         if (ret != -EINTR) {
1861                 drm_wait_vblank_reply(dev, pipe, &vblwait->reply);
1862
1863                 drm_dbg_core(dev, "crtc %d returning %u to client\n",
1864                              pipe, vblwait->reply.sequence);
1865         } else {
1866                 drm_dbg_core(dev, "crtc %d vblank wait interrupted by signal\n",
1867                              pipe);
1868         }
1869
1870 done:
1871         drm_vblank_put(dev, pipe);
1872         return ret;
1873 }
1874
1875 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1876 {
1877         struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1878         bool high_prec = false;
1879         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1880         ktime_t now;
1881         u64 seq;
1882
1883         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1884
1885         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1886
1887         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1888                 if (e->pipe != pipe)
1889                         continue;
1890                 if (!drm_vblank_passed(seq, e->sequence))
1891                         continue;
1892
1893                 drm_dbg_core(dev, "vblank event on %llu, current %llu\n",
1894                              e->sequence, seq);
1895
1896                 list_del(&e->base.link);
1897                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1898                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1899         }
1900
1901         if (crtc && crtc->funcs->get_vblank_timestamp)
1902                 high_prec = true;
1903
1904         trace_drm_vblank_event(pipe, seq, now, high_prec);
1905 }
1906
1907 /**
1908  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1909  * @dev: DRM device
1910  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1911  *
1912  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1913  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1914  *
1915  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1916  */
1917 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1918 {
1919         struct drm_vblank_crtc *vblank = drm_vblank_crtc(dev, pipe);
1920         unsigned long irqflags;
1921         bool disable_irq;
1922
1923         if (drm_WARN_ON_ONCE(dev, !drm_dev_has_vblank(dev)))
1924                 return false;
1925
1926         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1927                 return false;
1928
1929         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1930
1931         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1932          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1933          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1934          */
1935         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1936
1937         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1938         if (!vblank->enabled) {
1939                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1940                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1941                 return false;
1942         }
1943
1944         drm_update_vblank_count(dev, pipe, true);
1945
1946         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1947
1948         wake_up(&vblank->queue);
1949
1950         /* With instant-off, we defer disabling the interrupt until after
1951          * we finish processing the following vblank after all events have
1952          * been signaled. The disable has to be last (after
1953          * drm_handle_vblank_events) so that the timestamp is always accurate.
1954          */
1955         disable_irq = (vblank->config.disable_immediate &&
1956                        vblank->config.offdelay_ms > 0 &&
1957                        !atomic_read(&vblank->refcount));
1958
1959         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1960         drm_handle_vblank_works(vblank);
1961
1962         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1963
1964         if (disable_irq)
1965                 vblank_disable_fn(&vblank->disable_timer);
1966
1967         return true;
1968 }
1969 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1970
1971 /**
1972  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1973  * @crtc: where this event occurred
1974  *
1975  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1976  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1977  *
1978  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1979  *
1980  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
1981  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
1982  * provide a barrier: Any writes done before calling
1983  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
1984  * functions, if the vblank count is the same or a later one.
1985  *
1986  * See also &drm_vblank_crtc.count.
1987  *
1988  * Returns:
1989  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1990  */
1991 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1992 {
1993         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1994 }
1995 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
1996
1997 /*
1998  * Get crtc VBLANK count.
1999  *
2000  * \param dev DRM device
2001  * \param data user argument, pointing to a drm_crtc_get_sequence structure.
2002  * \param file_priv drm file private for the user's open file descriptor
2003  */
2004
2005 int drm_crtc_get_sequence_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2006                                 struct drm_file *file_priv)
2007 {
2008         struct drm_crtc *crtc;
2009         struct drm_vblank_crtc *vblank;
2010         int pipe;
2011         struct drm_crtc_get_sequence *get_seq = data;
2012         ktime_t now;
2013         bool vblank_enabled;
2014         int ret;
2015
2016         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
2017                 return -EOPNOTSUPP;
2018
2019         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
2020                 return -EOPNOTSUPP;
2021
2022         crtc = drm_crtc_find(dev, file_priv, get_seq->crtc_id);
2023         if (!crtc)
2024                 return -ENOENT;
2025
2026         pipe = drm_crtc_index(crtc);
2027
2028         vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
2029         vblank_enabled = READ_ONCE(vblank->config.disable_immediate) &&
2030                 READ_ONCE(vblank->enabled);
2031
2032         if (!vblank_enabled) {
2033                 ret = drm_crtc_vblank_get(crtc);
2034                 if (ret) {
2035                         drm_dbg_core(dev,
2036                                      "crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n",
2037                                      pipe, ret);
2038                         return ret;
2039                 }
2040         }
2041         drm_modeset_lock(&crtc->mutex, NULL);
2042         if (crtc->state)
2043                 get_seq->active = crtc->state->enable;
2044         else
2045                 get_seq->active = crtc->enabled;
2046         drm_modeset_unlock(&crtc->mutex);
2047         get_seq->sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
2048         get_seq->sequence_ns = ktime_to_ns(now);
2049         if (!vblank_enabled)
2050                 drm_crtc_vblank_put(crtc);
2051         return 0;
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Queue a event for VBLANK sequence
2056  *
2057  * \param dev DRM device
2058  * \param data user argument, pointing to a drm_crtc_queue_sequence structure.
2059  * \param file_priv drm file private for the user's open file descriptor
2060  */
2061
2062 int drm_crtc_queue_sequence_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2063                                   struct drm_file *file_priv)
2064 {
2065         struct drm_crtc *crtc;
2066         struct drm_vblank_crtc *vblank;
2067         int pipe;
2068         struct drm_crtc_queue_sequence *queue_seq = data;
2069         ktime_t now;
2070         struct drm_pending_vblank_event *e;
2071         u32 flags;
2072         u64 seq;
2073         u64 req_seq;
2074         int ret;
2075
2076         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
2077                 return -EOPNOTSUPP;
2078
2079         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
2080                 return -EOPNOTSUPP;
2081
2082         crtc = drm_crtc_find(dev, file_priv, queue_seq->crtc_id);
2083         if (!crtc)
2084                 return -ENOENT;
2085
2086         flags = queue_seq->flags;
2087         /* Check valid flag bits */
2088         if (flags & ~(DRM_CRTC_SEQUENCE_RELATIVE|
2089                       DRM_CRTC_SEQUENCE_NEXT_ON_MISS))
2090                 return -EINVAL;
2091
2092         pipe = drm_crtc_index(crtc);
2093
2094         vblank = drm_crtc_vblank_crtc(crtc);
2095
2096         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
2097         if (e == NULL)
2098                 return -ENOMEM;
2099
2100         ret = drm_crtc_vblank_get(crtc);
2101         if (ret) {
2102                 drm_dbg_core(dev,
2103                              "crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n",
2104                              pipe, ret);
2105                 goto err_free;
2106         }
2107
2108         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
2109         req_seq = queue_seq->sequence;
2110
2111         if (flags & DRM_CRTC_SEQUENCE_RELATIVE)
2112                 req_seq += seq;
2113
2114         if ((flags & DRM_CRTC_SEQUENCE_NEXT_ON_MISS) && drm_vblank_passed(seq, req_seq))
2115                 req_seq = seq + 1;
2116
2117         e->pipe = pipe;
2118         e->event.base.type = DRM_EVENT_CRTC_SEQUENCE;
2119         e->event.base.length = sizeof(e->event.seq);
2120         e->event.seq.user_data = queue_seq->user_data;
2121
2122         spin_lock_irq(&dev->event_lock);
2123
2124         /*
2125          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
2126          * drm_crtc_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
2127          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
2128          * drm_crtc_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
2129          */
2130         if (!READ_ONCE(vblank->enabled)) {
2131                 ret = -EINVAL;
2132                 goto err_unlock;
2133         }
2134
2135         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
2136                                             &e->event.base);
2137
2138         if (ret)
2139                 goto err_unlock;
2140
2141         e->sequence = req_seq;
2142
2143         if (drm_vblank_passed(seq, req_seq)) {
2144                 drm_crtc_vblank_put(crtc);
2145                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
2146                 queue_seq->sequence = seq;
2147         } else {
2148                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
2149                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
2150                 queue_seq->sequence = req_seq;
2151         }
2152
2153         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
2154         return 0;
2155
2156 err_unlock:
2157         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
2158         drm_crtc_vblank_put(crtc);
2159 err_free:
2160         kfree(e);
2161         return ret;
2162 }
2163
This page took 0.150244 seconds and 4 git commands to generate.