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