drivers/gpu/vga/vgaarb.c

   1 /*
   2  * vgaarb.c: Implements the VGA arbitration. For details refer to
   3  * Documentation/gpu/vgaarbiter.rst
   4  *
   5  *
   6  * (C) Copyright 2005 Benjamin Herrenschmidt <[email protected]>
   7  * (C) Copyright 2007 Paulo R. Zanoni <[email protected]>
   8  * (C) Copyright 2007, 2009 Tiago Vignatti <[email protected]>
   9  *
  10  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  11  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  12  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  13  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  14  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  15  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  16  *
  17  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  18  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  19  * Software.
  20  *
  21  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  22  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  23  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  24  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  25  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  26  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  27  * DEALINGS
  28  * IN THE SOFTWARE.
  29  *
  30  */
  31
  32 #define pr_fmt(fmt) "vgaarb: " fmt
  33
  34 #define vgaarb_dbg(dev, fmt, arg...)    dev_dbg(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
  35 #define vgaarb_info(dev, fmt, arg...)   dev_info(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
  36 #define vgaarb_err(dev, fmt, arg...)    dev_err(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
  37
  38 #include <linux/module.h>
  39 #include <linux/kernel.h>
  40 #include <linux/pci.h>
  41 #include <linux/errno.h>
  42 #include <linux/init.h>
  43 #include <linux/list.h>
  44 #include <linux/sched/signal.h>
  45 #include <linux/wait.h>
  46 #include <linux/spinlock.h>
  47 #include <linux/poll.h>
  48 #include <linux/miscdevice.h>
  49 #include <linux/slab.h>
  50 #include <linux/screen_info.h>
  51 #include <linux/vt.h>
  52 #include <linux/console.h>
  53 #include <linux/acpi.h>
  54
  55 #include <linux/uaccess.h>
  56
  57 #include <linux/vgaarb.h>
  58
  59 static void vga_arbiter_notify_clients(void);
  60 /*
  61  * We keep a list of all vga devices in the system to speed
  62  * up the various operations of the arbiter
  63  */
  64 struct vga_device {
  65         struct list_head list;
  66         struct pci_dev *pdev;
  67         unsigned int decodes;   /* what does it decodes */
  68         unsigned int owns;      /* what does it owns */
  69         unsigned int locks;     /* what does it locks */
  70         unsigned int io_lock_cnt;       /* legacy IO lock count */
  71         unsigned int mem_lock_cnt;      /* legacy MEM lock count */
  72         unsigned int io_norm_cnt;       /* normal IO count */
  73         unsigned int mem_norm_cnt;      /* normal MEM count */
  74         bool bridge_has_one_vga;
  75         unsigned int (*set_decode)(struct pci_dev *pdev, bool decode);
  76 };
  77
  78 static LIST_HEAD(vga_list);
  79 static int vga_count, vga_decode_count;
  80 static bool vga_arbiter_used;
  81 static DEFINE_SPINLOCK(vga_lock);
  82 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(vga_wait_queue);
  83
  84
  85 static const char *vga_iostate_to_str(unsigned int iostate)
  86 {
  87         /* Ignore VGA_RSRC_IO and VGA_RSRC_MEM */
  88         iostate &= VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
  89         switch (iostate) {
  90         case VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
  91                 return "io+mem";
  92         case VGA_RSRC_LEGACY_IO:
  93                 return "io";
  94         case VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
  95                 return "mem";
  96         }
  97         return "none";
  98 }
  99
 100 static int vga_str_to_iostate(char *buf, int str_size, int *io_state)
 101 {
 102         /* we could in theory hand out locks on IO and mem
 103          * separately to userspace but it can cause deadlocks */
 104         if (strncmp(buf, "none", 4) == 0) {
 105                 *io_state = VGA_RSRC_NONE;
 106                 return 1;
 107         }
 108
 109         /* XXX We're not chekcing the str_size! */
 110         if (strncmp(buf, "io+mem", 6) == 0)
 111                 goto both;
 112         else if (strncmp(buf, "io", 2) == 0)
 113                 goto both;
 114         else if (strncmp(buf, "mem", 3) == 0)
 115                 goto both;
 116         return 0;
 117 both:
 118         *io_state = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
 119         return 1;
 120 }
 121
 122 /* this is only used a cookie - it should not be dereferenced */
 123 static struct pci_dev *vga_default;
 124
 125 static void vga_arb_device_card_gone(struct pci_dev *pdev);
 126
 127 /* Find somebody in our list */
 128 static struct vga_device *vgadev_find(struct pci_dev *pdev)
 129 {
 130         struct vga_device *vgadev;
 131
 132         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list)
 133                 if (pdev == vgadev->pdev)
 134                         return vgadev;
 135         return NULL;
 136 }
 137
 138 /**
 139  * vga_default_device - return the default VGA device, for vgacon
 140  *
 141  * This can be defined by the platform. The default implementation
 142  * is rather dumb and will probably only work properly on single
 143  * vga card setups and/or x86 platforms.
 144  *
 145  * If your VGA default device is not PCI, you'll have to return
 146  * NULL here. In this case, I assume it will not conflict with
 147  * any PCI card. If this is not true, I'll have to define two archs
 148  * hooks for enabling/disabling the VGA default device if that is
 149  * possible. This may be a problem with real _ISA_ VGA cards, in
 150  * addition to a PCI one. I don't know at this point how to deal
 151  * with that card. Can theirs IOs be disabled at all ? If not, then
 152  * I suppose it's a matter of having the proper arch hook telling
 153  * us about it, so we basically never allow anybody to succeed a
 154  * vga_get()...
 155  */
 156 struct pci_dev *vga_default_device(void)
 157 {
 158         return vga_default;
 159 }
 160 EXPORT_SYMBOL_GPL(vga_default_device);
 161
 162 void vga_set_default_device(struct pci_dev *pdev)
 163 {
 164         if (vga_default == pdev)
 165                 return;
 166
 167         pci_dev_put(vga_default);
 168         vga_default = pci_dev_get(pdev);
 169 }
 170
 171 /**
 172  * vga_remove_vgacon - deactivete vga console
 173  *
 174  * Unbind and unregister vgacon in case pdev is the default vga
 175  * device.  Can be called by gpu drivers on initialization to make
 176  * sure vga register access done by vgacon will not disturb the
 177  * device.
 178  *
 179  * @pdev: pci device.
 180  */
 181 #if !defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
 182 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
 183 {
 184         return 0;
 185 }
 186 #elif !defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
 187 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
 188 {
 189         return -ENODEV;
 190 }
 191 #else
 192 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
 193 {
 194         int ret = 0;
 195
 196         if (pdev != vga_default)
 197                 return 0;
 198         vgaarb_info(&pdev->dev, "deactivate vga console\n");
 199
 200         console_lock();
 201         if (con_is_bound(&vga_con))
 202                 ret = do_take_over_console(&dummy_con, 0,
 203                                            MAX_NR_CONSOLES - 1, 1);
 204         if (ret == 0) {
 205                 ret = do_unregister_con_driver(&vga_con);
 206
 207                 /* Ignore "already unregistered". */
 208                 if (ret == -ENODEV)
 209                         ret = 0;
 210         }
 211         console_unlock();
 212
 213         return ret;
 214 }
 215 #endif
 216 EXPORT_SYMBOL(vga_remove_vgacon);
 217
 218 /* If we don't ever use VGA arb we should avoid
 219    turning off anything anywhere due to old X servers getting
 220    confused about the boot device not being VGA */
 221 static void vga_check_first_use(void)
 222 {
 223         /* we should inform all GPUs in the system that
 224          * VGA arb has occurred and to try and disable resources
 225          * if they can */
 226         if (!vga_arbiter_used) {
 227                 vga_arbiter_used = true;
 228                 vga_arbiter_notify_clients();
 229         }
 230 }
 231
 232 static struct vga_device *__vga_tryget(struct vga_device *vgadev,
 233                                        unsigned int rsrc)
 234 {
 235         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
 236         unsigned int wants, legacy_wants, match;
 237         struct vga_device *conflict;
 238         unsigned int pci_bits;
 239         u32 flags = 0;
 240
 241         /* Account for "normal" resources to lock. If we decode the legacy,
 242          * counterpart, we need to request it as well
 243          */
 244         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) &&
 245             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO))
 246                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
 247         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) &&
 248             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
 249                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
 250
 251         vgaarb_dbg(dev, "%s: %d\n", __func__, rsrc);
 252         vgaarb_dbg(dev, "%s: owns: %d\n", __func__, vgadev->owns);
 253
 254         /* Check what resources we need to acquire */
 255         wants = rsrc & ~vgadev->owns;
 256
 257         /* We already own everything, just mark locked & bye bye */
 258         if (wants == 0)
 259                 goto lock_them;
 260
 261         /* We don't need to request a legacy resource, we just enable
 262          * appropriate decoding and go
 263          */
 264         legacy_wants = wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK;
 265         if (legacy_wants == 0)
 266                 goto enable_them;
 267
 268         /* Ok, we don't, let's find out how we need to kick off */
 269         list_for_each_entry(conflict, &vga_list, list) {
 270                 unsigned int lwants = legacy_wants;
 271                 unsigned int change_bridge = 0;
 272
 273                 /* Don't conflict with myself */
 274                 if (vgadev == conflict)
 275                         continue;
 276
 277                 /* We have a possible conflict. before we go further, we must
 278                  * check if we sit on the same bus as the conflicting device.
 279                  * if we don't, then we must tie both IO and MEM resources
 280                  * together since there is only a single bit controlling
 281                  * VGA forwarding on P2P bridges
 282                  */
 283                 if (vgadev->pdev->bus != conflict->pdev->bus) {
 284                         change_bridge = 1;
 285                         lwants = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
 286                 }
 287
 288                 /* Check if the guy has a lock on the resource. If he does,
 289                  * return the conflicting entry
 290                  */
 291                 if (conflict->locks & lwants)
 292                         return conflict;
 293
 294                 /* Ok, now check if it owns the resource we want.  We can
 295                  * lock resources that are not decoded, therefore a device
 296                  * can own resources it doesn't decode.
 297                  */
 298                 match = lwants & conflict->owns;
 299                 if (!match)
 300                         continue;
 301
 302                 /* looks like he doesn't have a lock, we can steal
 303                  * them from him
 304                  */
 305
 306                 flags = 0;
 307                 pci_bits = 0;
 308
 309                 /* If we can't control legacy resources via the bridge, we
 310                  * also need to disable normal decoding.
 311                  */
 312                 if (!conflict->bridge_has_one_vga) {
 313                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
 314                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
 315                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
 316                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
 317
 318                         if (pci_bits)
 319                                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
 320                 }
 321
 322                 if (change_bridge)
 323                         flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
 324
 325                 pci_set_vga_state(conflict->pdev, false, pci_bits, flags);
 326                 conflict->owns &= ~match;
 327
 328                 /* If we disabled normal decoding, reflect it in owns */
 329                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_MEMORY)
 330                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
 331                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_IO)
 332                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_IO;
 333         }
 334
 335 enable_them:
 336         /* ok dude, we got it, everybody conflicting has been disabled, let's
 337          * enable us.  Mark any bits in "owns" regardless of whether we
 338          * decoded them.  We can lock resources we don't decode, therefore
 339          * we must track them via "owns".
 340          */
 341         flags = 0;
 342         pci_bits = 0;
 343
 344         if (!vgadev->bridge_has_one_vga) {
 345                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
 346                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_MEM|VGA_RSRC_NORMAL_MEM))
 347                         pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
 348                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_IO|VGA_RSRC_NORMAL_IO))
 349                         pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
 350         }
 351         if (wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
 352                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
 353
 354         pci_set_vga_state(vgadev->pdev, true, pci_bits, flags);
 355
 356         vgadev->owns |= wants;
 357 lock_them:
 358         vgadev->locks |= (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MASK);
 359         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
 360                 vgadev->io_lock_cnt++;
 361         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
 362                 vgadev->mem_lock_cnt++;
 363         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO)
 364                 vgadev->io_norm_cnt++;
 365         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM)
 366                 vgadev->mem_norm_cnt++;
 367
 368         return NULL;
 369 }
 370
 371 static void __vga_put(struct vga_device *vgadev, unsigned int rsrc)
 372 {
 373         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
 374         unsigned int old_locks = vgadev->locks;
 375
 376         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
 377
 378         /* Update our counters, and account for equivalent legacy resources
 379          * if we decode them
 380          */
 381         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) && vgadev->io_norm_cnt > 0) {
 382                 vgadev->io_norm_cnt--;
 383                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
 384                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
 385         }
 386         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) && vgadev->mem_norm_cnt > 0) {
 387                 vgadev->mem_norm_cnt--;
 388                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
 389                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
 390         }
 391         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO) && vgadev->io_lock_cnt > 0)
 392                 vgadev->io_lock_cnt--;
 393         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM) && vgadev->mem_lock_cnt > 0)
 394                 vgadev->mem_lock_cnt--;
 395
 396         /* Just clear lock bits, we do lazy operations so we don't really
 397          * have to bother about anything else at this point
 398          */
 399         if (vgadev->io_lock_cnt == 0)
 400                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_IO;
 401         if (vgadev->mem_lock_cnt == 0)
 402                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
 403
 404         /* Kick the wait queue in case somebody was waiting if we actually
 405          * released something
 406          */
 407         if (old_locks != vgadev->locks)
 408                 wake_up_all(&vga_wait_queue);
 409 }
 410
 411 /**
 412  * vga_get - acquire & locks VGA resources
 413  * @pdev: pci device of the VGA card or NULL for the system default
 414  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
 415  * @interruptible: blocking should be interruptible by signals ?
 416  *
 417  * This function acquires VGA resources for the given card and mark those
 418  * resources locked. If the resource requested are "normal" (and not legacy)
 419  * resources, the arbiter will first check whether the card is doing legacy
 420  * decoding for that type of resource. If yes, the lock is "converted" into a
 421  * legacy resource lock.
 422  *
 423  * The arbiter will first look for all VGA cards that might conflict and disable
 424  * their IOs and/or Memory access, including VGA forwarding on P2P bridges if
 425  * necessary, so that the requested resources can be used. Then, the card is
 426  * marked as locking these resources and the IO and/or Memory accesses are
 427  * enabled on the card (including VGA forwarding on parent P2P bridges if any).
 428  *
 429  * This function will block if some conflicting card is already locking one of
 430  * the required resources (or any resource on a different bus segment, since P2P
 431  * bridges don't differentiate VGA memory and IO afaik). You can indicate
 432  * whether this blocking should be interruptible by a signal (for userland
 433  * interface) or not.
 434  *
 435  * Must not be called at interrupt time or in atomic context.  If the card
 436  * already owns the resources, the function succeeds.  Nested calls are
 437  * supported (a per-resource counter is maintained)
 438  *
 439  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
 440  *
 441  * Returns:
 442  *
 443  * 0 on success, negative error code on failure.
 444  */
 445 int vga_get(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc, int interruptible)
 446 {
 447         struct vga_device *vgadev, *conflict;
 448         unsigned long flags;
 449         wait_queue_entry_t wait;
 450         int rc = 0;
 451
 452         vga_check_first_use();
 453         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
 454         if (pdev == NULL)
 455                 pdev = vga_default_device();
 456         if (pdev == NULL)
 457                 return 0;
 458
 459         for (;;) {
 460                 spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
 461                 vgadev = vgadev_find(pdev);
 462                 if (vgadev == NULL) {
 463                         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 464                         rc = -ENODEV;
 465                         break;
 466                 }
 467                 conflict = __vga_tryget(vgadev, rsrc);
 468                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 469                 if (conflict == NULL)
 470                         break;
 471
 472
 473                 /* We have a conflict, we wait until somebody kicks the
 474                  * work queue. Currently we have one work queue that we
 475                  * kick each time some resources are released, but it would
 476                  * be fairly easy to have a per device one so that we only
 477                  * need to attach to the conflicting device
 478                  */
 479                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
 480                 add_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
 481                 set_current_state(interruptible ?
 482                                   TASK_INTERRUPTIBLE :
 483                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 484                 if (interruptible && signal_pending(current)) {
 485                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 486                         remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
 487                         rc = -ERESTARTSYS;
 488                         break;
 489                 }
 490                 schedule();
 491                 remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
 492         }
 493         return rc;
 494 }
 495 EXPORT_SYMBOL(vga_get);
 496
 497 /**
 498  * vga_tryget - try to acquire & lock legacy VGA resources
 499  * @pdev: pci devivce of VGA card or NULL for system default
 500  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
 501  *
 502  * This function performs the same operation as vga_get(), but will return an
 503  * error (-EBUSY) instead of blocking if the resources are already locked by
 504  * another card. It can be called in any context
 505  *
 506  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
 507  *
 508  * Returns:
 509  *
 510  * 0 on success, negative error code on failure.
 511  */
 512 static int vga_tryget(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
 513 {
 514         struct vga_device *vgadev;
 515         unsigned long flags;
 516         int rc = 0;
 517
 518         vga_check_first_use();
 519
 520         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
 521         if (pdev == NULL)
 522                 pdev = vga_default_device();
 523         if (pdev == NULL)
 524                 return 0;
 525         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
 526         vgadev = vgadev_find(pdev);
 527         if (vgadev == NULL) {
 528                 rc = -ENODEV;
 529                 goto bail;
 530         }
 531         if (__vga_tryget(vgadev, rsrc))
 532                 rc = -EBUSY;
 533 bail:
 534         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 535         return rc;
 536 }
 537
 538 /**
 539  * vga_put - release lock on legacy VGA resources
 540  * @pdev: pci device of VGA card or NULL for system default
 541  * @rsrc: but mask of resource to release
 542  *
 543  * This fuction releases resources previously locked by vga_get() or
 544  * vga_tryget(). The resources aren't disabled right away, so that a subsequence
 545  * vga_get() on the same card will succeed immediately. Resources have a
 546  * counter, so locks are only released if the counter reaches 0.
 547  */
 548 void vga_put(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
 549 {
 550         struct vga_device *vgadev;
 551         unsigned long flags;
 552
 553         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
 554         if (pdev == NULL)
 555                 pdev = vga_default_device();
 556         if (pdev == NULL)
 557                 return;
 558         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
 559         vgadev = vgadev_find(pdev);
 560         if (vgadev == NULL)
 561                 goto bail;
 562         __vga_put(vgadev, rsrc);
 563 bail:
 564         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 565 }
 566 EXPORT_SYMBOL(vga_put);
 567
 568 /*
 569  * Rules for using a bridge to control a VGA descendant decoding: if a bridge
 570  * has only one VGA descendant then it can be used to control the VGA routing
 571  * for that device. It should always use the bridge closest to the device to
 572  * control it. If a bridge has a direct VGA descendant, but also have a sub-
 573  * bridge VGA descendant then we cannot use that bridge to control the direct
 574  * VGA descendant. So for every device we register, we need to iterate all
 575  * its parent bridges so we can invalidate any devices using them properly.
 576  */
 577 static void vga_arbiter_check_bridge_sharing(struct vga_device *vgadev)
 578 {
 579         struct vga_device *same_bridge_vgadev;
 580         struct pci_bus *new_bus, *bus;
 581         struct pci_dev *new_bridge, *bridge;
 582
 583         vgadev->bridge_has_one_vga = true;
 584
 585         if (list_empty(&vga_list))
 586                 return;
 587
 588         /* okay iterate the new devices bridge hierarachy */
 589         new_bus = vgadev->pdev->bus;
 590         while (new_bus) {
 591                 new_bridge = new_bus->self;
 592
 593                 /* go through list of devices already registered */
 594                 list_for_each_entry(same_bridge_vgadev, &vga_list, list) {
 595                         bus = same_bridge_vgadev->pdev->bus;
 596                         bridge = bus->self;
 597
 598                         /* see if the share a bridge with this device */
 599                         if (new_bridge == bridge) {
 600                                 /*
 601                                  * If their direct parent bridge is the same
 602                                  * as any bridge of this device then it can't
 603                                  * be used for that device.
 604                                  */
 605                                 same_bridge_vgadev->bridge_has_one_vga = false;
 606                         }
 607
 608                         /*
 609                          * Now iterate the previous devices bridge hierarchy.
 610                          * If the new devices parent bridge is in the other
 611                          * devices hierarchy then we can't use it to control
 612                          * this device
 613                          */
 614                         while (bus) {
 615                                 bridge = bus->self;
 616
 617                                 if (bridge && bridge == vgadev->pdev->bus->self)
 618                                         vgadev->bridge_has_one_vga = false;
 619
 620                                 bus = bus->parent;
 621                         }
 622                 }
 623                 new_bus = new_bus->parent;
 624         }
 625 }
 626
 627 /*
 628  * Currently, we assume that the "initial" setup of the system is
 629  * not sane, that is we come up with conflicting devices and let
 630  * the arbiter's client decides if devices decodes or not legacy
 631  * things.
 632  */
 633 static bool vga_arbiter_add_pci_device(struct pci_dev *pdev)
 634 {
 635         struct vga_device *vgadev;
 636         unsigned long flags;
 637         struct pci_bus *bus;
 638         struct pci_dev *bridge;
 639         u16 cmd;
 640
 641         /* Only deal with VGA class devices */
 642         if ((pdev->class >> 8) != PCI_CLASS_DISPLAY_VGA)
 643                 return false;
 644
 645         /* Allocate structure */
 646         vgadev = kzalloc(sizeof(struct vga_device), GFP_KERNEL);
 647         if (vgadev == NULL) {
 648                 vgaarb_err(&pdev->dev, "failed to allocate VGA arbiter data\n");
 649                 /*
 650                  * What to do on allocation failure ? For now, let's just do
 651                  * nothing, I'm not sure there is anything saner to be done.
 652                  */
 653                 return false;
 654         }
 655
 656         /* Take lock & check for duplicates */
 657         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
 658         if (vgadev_find(pdev) != NULL) {
 659                 BUG_ON(1);
 660                 goto fail;
 661         }
 662         vgadev->pdev = pdev;
 663
 664         /* By default, assume we decode everything */
 665         vgadev->decodes = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM |
 666                           VGA_RSRC_NORMAL_IO | VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
 667
 668         /* by default mark it as decoding */
 669         vga_decode_count++;
 670         /* Mark that we "own" resources based on our enables, we will
 671          * clear that below if the bridge isn't forwarding
 672          */
 673         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
 674         if (cmd & PCI_COMMAND_IO)
 675                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
 676         if (cmd & PCI_COMMAND_MEMORY)
 677                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
 678
 679         /* Check if VGA cycles can get down to us */
 680         bus = pdev->bus;
 681         while (bus) {
 682                 bridge = bus->self;
 683                 if (bridge) {
 684                         u16 l;
 685
 686                         pci_read_config_word(bridge, PCI_BRIDGE_CONTROL, &l);
 687                         if (!(l & PCI_BRIDGE_CTL_VGA)) {
 688                                 vgadev->owns = 0;
 689                                 break;
 690                         }
 691                 }
 692                 bus = bus->parent;
 693         }
 694
 695         /* Deal with VGA default device. Use first enabled one
 696          * by default if arch doesn't have it's own hook
 697          */
 698         if (vga_default == NULL &&
 699             ((vgadev->owns & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) == VGA_RSRC_LEGACY_MASK)) {
 700                 vgaarb_info(&pdev->dev, "setting as boot VGA device\n");
 701                 vga_set_default_device(pdev);
 702         }
 703
 704         vga_arbiter_check_bridge_sharing(vgadev);
 705
 706         /* Add to the list */
 707         list_add_tail(&vgadev->list, &vga_list);
 708         vga_count++;
 709         vgaarb_info(&pdev->dev, "VGA device added: decodes=%s,owns=%s,locks=%s\n",
 710                 vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
 711                 vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
 712                 vga_iostate_to_str(vgadev->locks));
 713
 714         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 715         return true;
 716 fail:
 717         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 718         kfree(vgadev);
 719         return false;
 720 }
 721
 722 static bool vga_arbiter_del_pci_device(struct pci_dev *pdev)
 723 {
 724         struct vga_device *vgadev;
 725         unsigned long flags;
 726         bool ret = true;
 727
 728         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
 729         vgadev = vgadev_find(pdev);
 730         if (vgadev == NULL) {
 731                 ret = false;
 732                 goto bail;
 733         }
 734
 735         if (vga_default == pdev)
 736                 vga_set_default_device(NULL);
 737
 738         if (vgadev->decodes & (VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
 739                 vga_decode_count--;
 740
 741         /* Remove entry from list */
 742         list_del(&vgadev->list);
 743         vga_count--;
 744         /* Notify userland driver that the device is gone so it discards
 745          * it's copies of the pci_dev pointer
 746          */
 747         vga_arb_device_card_gone(pdev);
 748
 749         /* Wake up all possible waiters */
 750         wake_up_all(&vga_wait_queue);
 751 bail:
 752         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 753         kfree(vgadev);
 754         return ret;
 755 }
 756
 757 /* this is called with the lock */
 758 static inline void vga_update_device_decodes(struct vga_device *vgadev,
 759                                              int new_decodes)
 760 {
 761         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
 762         int old_decodes, decodes_removed, decodes_unlocked;
 763
 764         old_decodes = vgadev->decodes;
 765         decodes_removed = ~new_decodes & old_decodes;
 766         decodes_unlocked = vgadev->locks & decodes_removed;
 767         vgadev->decodes = new_decodes;
 768
 769         vgaarb_info(dev, "changed VGA decodes: olddecodes=%s,decodes=%s:owns=%s\n",
 770                 vga_iostate_to_str(old_decodes),
 771                 vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
 772                 vga_iostate_to_str(vgadev->owns));
 773
 774         /* if we removed locked decodes, lock count goes to zero, and release */
 775         if (decodes_unlocked) {
 776                 if (decodes_unlocked & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
 777                         vgadev->io_lock_cnt = 0;
 778                 if (decodes_unlocked & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
 779                         vgadev->mem_lock_cnt = 0;
 780                 __vga_put(vgadev, decodes_unlocked);
 781         }
 782
 783         /* change decodes counter */
 784         if (old_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK &&
 785             !(new_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK))
 786                 vga_decode_count--;
 787         if (!(old_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) &&
 788             new_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
 789                 vga_decode_count++;
 790         vgaarb_dbg(dev, "decoding count now is: %d\n", vga_decode_count);
 791 }
 792
 793 static void __vga_set_legacy_decoding(struct pci_dev *pdev,
 794                                       unsigned int decodes,
 795                                       bool userspace)
 796 {
 797         struct vga_device *vgadev;
 798         unsigned long flags;
 799
 800         decodes &= VGA_RSRC_LEGACY_MASK;
 801
 802         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
 803         vgadev = vgadev_find(pdev);
 804         if (vgadev == NULL)
 805                 goto bail;
 806
 807         /* don't let userspace futz with kernel driver decodes */
 808         if (userspace && vgadev->set_decode)
 809                 goto bail;
 810
 811         /* update the device decodes + counter */
 812         vga_update_device_decodes(vgadev, decodes);
 813
 814         /* XXX if somebody is going from "doesn't decode" to "decodes" state
 815          * here, additional care must be taken as we may have pending owner
 816          * ship of non-legacy region ...
 817          */
 818 bail:
 819         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 820 }
 821
 822 /**
 823  * vga_set_legacy_decoding
 824  * @pdev: pci device of the VGA card
 825  * @decodes: bit mask of what legacy regions the card decodes
 826  *
 827  * Indicates to the arbiter if the card decodes legacy VGA IOs, legacy VGA
 828  * Memory, both, or none. All cards default to both, the card driver (fbdev for
 829  * example) should tell the arbiter if it has disabled legacy decoding, so the
 830  * card can be left out of the arbitration process (and can be safe to take
 831  * interrupts at any time.
 832  */
 833 void vga_set_legacy_decoding(struct pci_dev *pdev, unsigned int decodes)
 834 {
 835         __vga_set_legacy_decoding(pdev, decodes, false);
 836 }
 837 EXPORT_SYMBOL(vga_set_legacy_decoding);
 838
 839 /**
 840  * vga_client_register - register or unregister a VGA arbitration client
 841  * @pdev: pci device of the VGA client
 842  * @set_decode: vga decode change callback
 843  *
 844  * Clients have two callback mechanisms they can use.
 845  *
 846  * @set_decode callback: If a client can disable its GPU VGA resource, it
 847  * will get a callback from this to set the encode/decode state.
 848  *
 849  * Rationale: we cannot disable VGA decode resources unconditionally some single
 850  * GPU laptops seem to require ACPI or BIOS access to the VGA registers to
 851  * control things like backlights etc.  Hopefully newer multi-GPU laptops do
 852  * something saner, and desktops won't have any special ACPI for this. The
 853  * driver will get a callback when VGA arbitration is first used by userspace
 854  * since some older X servers have issues.
 855  *
 856  * This function does not check whether a client for @pdev has been registered
 857  * already.
 858  *
 859  * To unregister just call vga_client_unregister().
 860  *
 861  * Returns: 0 on success, -1 on failure
 862  */
 863 int vga_client_register(struct pci_dev *pdev,
 864                 unsigned int (*set_decode)(struct pci_dev *pdev, bool decode))
 865 {
 866         int ret = -ENODEV;
 867         struct vga_device *vgadev;
 868         unsigned long flags;
 869
 870         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
 871         vgadev = vgadev_find(pdev);
 872         if (!vgadev)
 873                 goto bail;
 874
 875         vgadev->set_decode = set_decode;
 876         ret = 0;
 877
 878 bail:
 879         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
 880         return ret;
 881
 882 }
 883 EXPORT_SYMBOL(vga_client_register);
 884
 885 /*
 886  * Char driver implementation
 887  *
 888  * Semantics is:
 889  *
 890  *  open       : open user instance of the arbitrer. by default, it's
 891  *                attached to the default VGA device of the system.
 892  *
 893  *  close      : close user instance, release locks
 894  *
 895  *  read       : return a string indicating the status of the target.
 896  *                an IO state string is of the form {io,mem,io+mem,none},
 897  *                mc and ic are respectively mem and io lock counts (for
 898  *                debugging/diagnostic only). "decodes" indicate what the
 899  *                card currently decodes, "owns" indicates what is currently
 900  *                enabled on it, and "locks" indicates what is locked by this
 901  *                card. If the card is unplugged, we get "invalid" then for
 902  *                card_ID and an -ENODEV error is returned for any command
 903  *                until a new card is targeted
 904  *
 905  *   "<card_ID>,decodes=<io_state>,owns=<io_state>,locks=<io_state> (ic,mc)"
 906  *
 907  * write       : write a command to the arbiter. List of commands is:
 908  *
 909  *   target <card_ID>   : switch target to card <card_ID> (see below)
 910  *   lock <io_state>    : acquires locks on target ("none" is invalid io_state)
 911  *   trylock <io_state> : non-blocking acquire locks on target
 912  *   unlock <io_state>  : release locks on target
 913  *   unlock all         : release all locks on target held by this user
 914  *   decodes <io_state> : set the legacy decoding attributes for the card
 915  *
 916  * poll         : event if something change on any card (not just the target)
 917  *
 918  * card_ID is of the form "PCI:domain:bus:dev.fn". It can be set to "default"
 919  * to go back to the system default card (TODO: not implemented yet).
 920  * Currently, only PCI is supported as a prefix, but the userland API may
 921  * support other bus types in the future, even if the current kernel
 922  * implementation doesn't.
 923  *
 924  * Note about locks:
 925  *
 926  * The driver keeps track of which user has what locks on which card. It
 927  * supports stacking, like the kernel one. This complexifies the implementation
 928  * a bit, but makes the arbiter more tolerant to userspace problems and able
 929  * to properly cleanup in all cases when a process dies.
 930  * Currently, a max of 16 cards simultaneously can have locks issued from
 931  * userspace for a given user (file descriptor instance) of the arbiter.
 932  *
 933  * If the device is hot-unplugged, there is a hook inside the module to notify
 934  * they being added/removed in the system and automatically added/removed in
 935  * the arbiter.
 936  */
 937
 938 #define MAX_USER_CARDS         CONFIG_VGA_ARB_MAX_GPUS
 939 #define PCI_INVALID_CARD       ((struct pci_dev *)-1UL)
 940
 941 /*
 942  * Each user has an array of these, tracking which cards have locks
 943  */
 944 struct vga_arb_user_card {
 945         struct pci_dev *pdev;
 946         unsigned int mem_cnt;
 947         unsigned int io_cnt;
 948 };
 949
 950 struct vga_arb_private {
 951         struct list_head list;
 952         struct pci_dev *target;
 953         struct vga_arb_user_card cards[MAX_USER_CARDS];
 954         spinlock_t lock;
 955 };
 956
 957 static LIST_HEAD(vga_user_list);
 958 static DEFINE_SPINLOCK(vga_user_lock);
 959
 960
 961 /*
 962  * This function gets a string in the format: "PCI:domain:bus:dev.fn" and
 963  * returns the respective values. If the string is not in this format,
 964  * it returns 0.
 965  */
 966 static int vga_pci_str_to_vars(char *buf, int count, unsigned int *domain,
 967                                unsigned int *bus, unsigned int *devfn)
 968 {
 969         int n;
 970         unsigned int slot, func;
 971
 972
 973         n = sscanf(buf, "PCI:%x:%x:%x.%x", domain, bus, &slot, &func);
 974         if (n != 4)
 975                 return 0;
 976
 977         *devfn = PCI_DEVFN(slot, func);
 978
 979         return 1;
 980 }
 981
 982 static ssize_t vga_arb_read(struct file *file, char __user *buf,
 983                             size_t count, loff_t *ppos)
 984 {
 985         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
 986         struct vga_device *vgadev;
 987         struct pci_dev *pdev;
 988         unsigned long flags;
 989         size_t len;
 990         int rc;
 991         char *lbuf;
 992
 993         lbuf = kmalloc(1024, GFP_KERNEL);
 994         if (lbuf == NULL)
 995                 return -ENOMEM;
 996
 997         /* Shields against vga_arb_device_card_gone (pci_dev going
 998          * away), and allows access to vga list
 999          */
1000         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1001
1002         /* If we are targeting the default, use it */
1003         pdev = priv->target;
1004         if (pdev == NULL || pdev == PCI_INVALID_CARD) {
1005                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1006                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1007                 goto done;
1008         }
1009
1010         /* Find card vgadev structure */
1011         vgadev = vgadev_find(pdev);
1012         if (vgadev == NULL) {
1013                 /* Wow, it's not in the list, that shouldn't happen,
1014                  * let's fix us up and return invalid card
1015                  */
1016                 if (pdev == priv->target)
1017                         vga_arb_device_card_gone(pdev);
1018                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1019                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1020                 goto done;
1021         }
1022
1023         /* Fill the buffer with infos */
1024         len = snprintf(lbuf, 1024,
1025                        "count:%d,PCI:%s,decodes=%s,owns=%s,locks=%s(%d:%d)\n",
1026                        vga_decode_count, pci_name(pdev),
1027                        vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
1028                        vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
1029                        vga_iostate_to_str(vgadev->locks),
1030                        vgadev->io_lock_cnt, vgadev->mem_lock_cnt);
1031
1032         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1033 done:
1034
1035         /* Copy that to user */
1036         if (len > count)
1037                 len = count;
1038         rc = copy_to_user(buf, lbuf, len);
1039         kfree(lbuf);
1040         if (rc)
1041                 return -EFAULT;
1042         return len;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * TODO: To avoid parsing inside kernel and to improve the speed we may
1047  * consider use ioctl here
1048  */
1049 static ssize_t vga_arb_write(struct file *file, const char __user *buf,
1050                              size_t count, loff_t *ppos)
1051 {
1052         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1053         struct vga_arb_user_card *uc = NULL;
1054         struct pci_dev *pdev;
1055
1056         unsigned int io_state;
1057
1058         char kbuf[64], *curr_pos;
1059         size_t remaining = count;
1060
1061         int ret_val;
1062         int i;
1063
1064         if (count >= sizeof(kbuf))
1065                 return -EINVAL;
1066         if (copy_from_user(kbuf, buf, count))
1067                 return -EFAULT;
1068         curr_pos = kbuf;
1069         kbuf[count] = '\0';     /* Just to make sure... */
1070
1071         if (strncmp(curr_pos, "lock ", 5) == 0) {
1072                 curr_pos += 5;
1073                 remaining -= 5;
1074
1075                 pr_debug("client 0x%p called 'lock'\n", priv);
1076
1077                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1078                         ret_val = -EPROTO;
1079                         goto done;
1080                 }
1081                 if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1082                         ret_val = -EPROTO;
1083                         goto done;
1084                 }
1085
1086                 pdev = priv->target;
1087                 if (priv->target == NULL) {
1088                         ret_val = -ENODEV;
1089                         goto done;
1090                 }
1091
1092                 vga_get_uninterruptible(pdev, io_state);
1093
1094                 /* Update the client's locks lists... */
1095                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1096                         if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1097                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1098                                         priv->cards[i].io_cnt++;
1099                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1100                                         priv->cards[i].mem_cnt++;
1101                                 break;
1102                         }
1103                 }
1104
1105                 ret_val = count;
1106                 goto done;
1107         } else if (strncmp(curr_pos, "unlock ", 7) == 0) {
1108                 curr_pos += 7;
1109                 remaining -= 7;
1110
1111                 pr_debug("client 0x%p called 'unlock'\n", priv);
1112
1113                 if (strncmp(curr_pos, "all", 3) == 0)
1114                         io_state = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
1115                 else {
1116                         if (!vga_str_to_iostate
1117                             (curr_pos, remaining, &io_state)) {
1118                                 ret_val = -EPROTO;
1119                                 goto done;
1120                         }
1121                         /* TODO: Add this?
1122                            if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1123                            ret_val = -EPROTO;
1124                            goto done;
1125                            }
1126                           */
1127                 }
1128
1129                 pdev = priv->target;
1130                 if (priv->target == NULL) {
1131                         ret_val = -ENODEV;
1132                         goto done;
1133                 }
1134                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1135                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1136                                 uc = &priv->cards[i];
1137                 }
1138
1139                 if (!uc) {
1140                         ret_val = -EINVAL;
1141                         goto done;
1142                 }
1143
1144                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO && uc->io_cnt == 0) {
1145                         ret_val = -EINVAL;
1146                         goto done;
1147                 }
1148
1149                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM && uc->mem_cnt == 0) {
1150                         ret_val = -EINVAL;
1151                         goto done;
1152                 }
1153
1154                 vga_put(pdev, io_state);
1155
1156                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1157                         uc->io_cnt--;
1158                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1159                         uc->mem_cnt--;
1160
1161                 ret_val = count;
1162                 goto done;
1163         } else if (strncmp(curr_pos, "trylock ", 8) == 0) {
1164                 curr_pos += 8;
1165                 remaining -= 8;
1166
1167                 pr_debug("client 0x%p called 'trylock'\n", priv);
1168
1169                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1170                         ret_val = -EPROTO;
1171                         goto done;
1172                 }
1173                 /* TODO: Add this?
1174                    if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1175                    ret_val = -EPROTO;
1176                    goto done;
1177                    }
1178                  */
1179
1180                 pdev = priv->target;
1181                 if (priv->target == NULL) {
1182                         ret_val = -ENODEV;
1183                         goto done;
1184                 }
1185
1186                 if (vga_tryget(pdev, io_state)) {
1187                         /* Update the client's locks lists... */
1188                         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1189                                 if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1190                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1191                                                 priv->cards[i].io_cnt++;
1192                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1193                                                 priv->cards[i].mem_cnt++;
1194                                         break;
1195                                 }
1196                         }
1197                         ret_val = count;
1198                         goto done;
1199                 } else {
1200                         ret_val = -EBUSY;
1201                         goto done;
1202                 }
1203
1204         } else if (strncmp(curr_pos, "target ", 7) == 0) {
1205                 unsigned int domain, bus, devfn;
1206                 struct vga_device *vgadev;
1207
1208                 curr_pos += 7;
1209                 remaining -= 7;
1210                 pr_debug("client 0x%p called 'target'\n", priv);
1211                 /* if target is default */
1212                 if (!strncmp(curr_pos, "default", 7))
1213                         pdev = pci_dev_get(vga_default_device());
1214                 else {
1215                         if (!vga_pci_str_to_vars(curr_pos, remaining,
1216                                                  &domain, &bus, &devfn)) {
1217                                 ret_val = -EPROTO;
1218                                 goto done;
1219                         }
1220                         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(domain, bus, devfn);
1221                         if (!pdev) {
1222                                 pr_debug("invalid PCI address %04x:%02x:%02x.%x\n",
1223                                          domain, bus, PCI_SLOT(devfn),
1224                                          PCI_FUNC(devfn));
1225                                 ret_val = -ENODEV;
1226                                 goto done;
1227                         }
1228
1229                         pr_debug("%s ==> %04x:%02x:%02x.%x pdev %p\n", curr_pos,
1230                                 domain, bus, PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn),
1231                                 pdev);
1232                 }
1233
1234                 vgadev = vgadev_find(pdev);
1235                 pr_debug("vgadev %p\n", vgadev);
1236                 if (vgadev == NULL) {
1237                         if (pdev) {
1238                                 vgaarb_dbg(&pdev->dev, "not a VGA device\n");
1239                                 pci_dev_put(pdev);
1240                         }
1241
1242                         ret_val = -ENODEV;
1243                         goto done;
1244                 }
1245
1246                 priv->target = pdev;
1247                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1248                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1249                                 break;
1250                         if (priv->cards[i].pdev == NULL) {
1251                                 priv->cards[i].pdev = pdev;
1252                                 priv->cards[i].io_cnt = 0;
1253                                 priv->cards[i].mem_cnt = 0;
1254                                 break;
1255                         }
1256                 }
1257                 if (i == MAX_USER_CARDS) {
1258                         vgaarb_dbg(&pdev->dev, "maximum user cards (%d) number reached, ignoring this one!\n",
1259                                 MAX_USER_CARDS);
1260                         pci_dev_put(pdev);
1261                         /* XXX: which value to return? */
1262                         ret_val =  -ENOMEM;
1263                         goto done;
1264                 }
1265
1266                 ret_val = count;
1267                 pci_dev_put(pdev);
1268                 goto done;
1269
1270
1271         } else if (strncmp(curr_pos, "decodes ", 8) == 0) {
1272                 curr_pos += 8;
1273                 remaining -= 8;
1274                 pr_debug("client 0x%p called 'decodes'\n", priv);
1275
1276                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1277                         ret_val = -EPROTO;
1278                         goto done;
1279                 }
1280                 pdev = priv->target;
1281                 if (priv->target == NULL) {
1282                         ret_val = -ENODEV;
1283                         goto done;
1284                 }
1285
1286                 __vga_set_legacy_decoding(pdev, io_state, true);
1287                 ret_val = count;
1288                 goto done;
1289         }
1290         /* If we got here, the message written is not part of the protocol! */
1291         return -EPROTO;
1292
1293 done:
1294         return ret_val;
1295 }
1296
1297 static __poll_t vga_arb_fpoll(struct file *file, poll_table *wait)
1298 {
1299         pr_debug("%s\n", __func__);
1300
1301         poll_wait(file, &vga_wait_queue, wait);
1302         return EPOLLIN;
1303 }
1304
1305 static int vga_arb_open(struct inode *inode, struct file *file)
1306 {
1307         struct vga_arb_private *priv;
1308         unsigned long flags;
1309
1310         pr_debug("%s\n", __func__);
1311
1312         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1313         if (priv == NULL)
1314                 return -ENOMEM;
1315         spin_lock_init(&priv->lock);
1316         file->private_data = priv;
1317
1318         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1319         list_add(&priv->list, &vga_user_list);
1320         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1321
1322         /* Set the client' lists of locks */
1323         priv->target = vga_default_device(); /* Maybe this is still null! */
1324         priv->cards[0].pdev = priv->target;
1325         priv->cards[0].io_cnt = 0;
1326         priv->cards[0].mem_cnt = 0;
1327
1328
1329         return 0;
1330 }
1331
1332 static int vga_arb_release(struct inode *inode, struct file *file)
1333 {
1334         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1335         struct vga_arb_user_card *uc;
1336         unsigned long flags;
1337         int i;
1338
1339         pr_debug("%s\n", __func__);
1340
1341         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1342         list_del(&priv->list);
1343         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1344                 uc = &priv->cards[i];
1345                 if (uc->pdev == NULL)
1346                         continue;
1347                 vgaarb_dbg(&uc->pdev->dev, "uc->io_cnt == %d, uc->mem_cnt == %d\n",
1348                         uc->io_cnt, uc->mem_cnt);
1349                 while (uc->io_cnt--)
1350                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_IO);
1351                 while (uc->mem_cnt--)
1352                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_MEM);
1353         }
1354         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1355
1356         kfree(priv);
1357
1358         return 0;
1359 }
1360
1361 static void vga_arb_device_card_gone(struct pci_dev *pdev)
1362 {
1363 }
1364
1365 /*
1366  * callback any registered clients to let them know we have a
1367  * change in VGA cards
1368  */
1369 static void vga_arbiter_notify_clients(void)
1370 {
1371         struct vga_device *vgadev;
1372         unsigned long flags;
1373         uint32_t new_decodes;
1374         bool new_state;
1375
1376         if (!vga_arbiter_used)
1377                 return;
1378
1379         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1380         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1381                 if (vga_count > 1)
1382                         new_state = false;
1383                 else
1384                         new_state = true;
1385                 if (vgadev->set_decode) {
1386                         new_decodes = vgadev->set_decode(vgadev->pdev,
1387                                                          new_state);
1388                         vga_update_device_decodes(vgadev, new_decodes);
1389                 }
1390         }
1391         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1392 }
1393
1394 static int pci_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
1395                       void *data)
1396 {
1397         struct device *dev = data;
1398         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1399         bool notify = false;
1400
1401         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
1402
1403         /* For now we're only intereted in devices added and removed. I didn't
1404          * test this thing here, so someone needs to double check for the
1405          * cases of hotplugable vga cards. */
1406         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE)
1407                 notify = vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1408         else if (action == BUS_NOTIFY_DEL_DEVICE)
1409                 notify = vga_arbiter_del_pci_device(pdev);
1410
1411         if (notify)
1412                 vga_arbiter_notify_clients();
1413         return 0;
1414 }
1415
1416 static struct notifier_block pci_notifier = {
1417         .notifier_call = pci_notify,
1418 };
1419
1420 static const struct file_operations vga_arb_device_fops = {
1421         .read = vga_arb_read,
1422         .write = vga_arb_write,
1423         .poll = vga_arb_fpoll,
1424         .open = vga_arb_open,
1425         .release = vga_arb_release,
1426         .llseek = noop_llseek,
1427 };
1428
1429 static struct miscdevice vga_arb_device = {
1430         MISC_DYNAMIC_MINOR, "vga_arbiter", &vga_arb_device_fops
1431 };
1432
1433 #if defined(CONFIG_ACPI)
1434 static bool vga_arb_integrated_gpu(struct device *dev)
1435 {
1436         struct acpi_device *adev = ACPI_COMPANION(dev);
1437
1438         return adev && !strcmp(acpi_device_hid(adev), ACPI_VIDEO_HID);
1439 }
1440 #else
1441 static bool vga_arb_integrated_gpu(struct device *dev)
1442 {
1443         return false;
1444 }
1445 #endif
1446
1447 static void __init vga_arb_select_default_device(void)
1448 {
1449         struct pci_dev *pdev, *found = NULL;
1450         struct vga_device *vgadev;
1451
1452 #if defined(CONFIG_X86) || defined(CONFIG_IA64)
1453         u64 base = screen_info.lfb_base;
1454         u64 size = screen_info.lfb_size;
1455         u64 limit;
1456         resource_size_t start, end;
1457         unsigned long flags;
1458         int i;
1459
1460         if (screen_info.capabilities & VIDEO_CAPABILITY_64BIT_BASE)
1461                 base |= (u64)screen_info.ext_lfb_base << 32;
1462
1463         limit = base + size;
1464
1465         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1466                 struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1467                 /*
1468                  * Override vga_arbiter_add_pci_device()'s I/O based detection
1469                  * as it may take the wrong device (e.g. on Apple system under
1470                  * EFI).
1471                  *
1472                  * Select the device owning the boot framebuffer if there is
1473                  * one.
1474                  */
1475
1476                 /* Does firmware framebuffer belong to us? */
1477                 for (i = 0; i < DEVICE_COUNT_RESOURCE; i++) {
1478                         flags = pci_resource_flags(vgadev->pdev, i);
1479
1480                         if ((flags & IORESOURCE_MEM) == 0)
1481                                 continue;
1482
1483                         start = pci_resource_start(vgadev->pdev, i);
1484                         end  = pci_resource_end(vgadev->pdev, i);
1485
1486                         if (!start || !end)
1487                                 continue;
1488
1489                         if (base < start || limit >= end)
1490                                 continue;
1491
1492                         if (!vga_default_device())
1493                                 vgaarb_info(dev, "setting as boot device\n");
1494                         else if (vgadev->pdev != vga_default_device())
1495                                 vgaarb_info(dev, "overriding boot device\n");
1496                         vga_set_default_device(vgadev->pdev);
1497                 }
1498         }
1499 #endif
1500
1501         if (!vga_default_device()) {
1502                 list_for_each_entry_reverse(vgadev, &vga_list, list) {
1503                         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1504                         u16 cmd;
1505
1506                         pdev = vgadev->pdev;
1507                         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
1508                         if (cmd & (PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY)) {
1509                                 found = pdev;
1510                                 if (vga_arb_integrated_gpu(dev))
1511                                         break;
1512                         }
1513                 }
1514         }
1515
1516         if (found) {
1517                 vgaarb_info(&found->dev, "setting as boot device (VGA legacy resources not available)\n");
1518                 vga_set_default_device(found);
1519                 return;
1520         }
1521
1522         if (!vga_default_device()) {
1523                 vgadev = list_first_entry_or_null(&vga_list,
1524                                                   struct vga_device, list);
1525                 if (vgadev) {
1526                         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1527                         vgaarb_info(dev, "setting as boot device (VGA legacy resources not available)\n");
1528                         vga_set_default_device(vgadev->pdev);
1529                 }
1530         }
1531 }
1532
1533 static int __init vga_arb_device_init(void)
1534 {
1535         int rc;
1536         struct pci_dev *pdev;
1537         struct vga_device *vgadev;
1538
1539         rc = misc_register(&vga_arb_device);
1540         if (rc < 0)
1541                 pr_err("error %d registering device\n", rc);
1542
1543         bus_register_notifier(&pci_bus_type, &pci_notifier);
1544
1545         /* We add all PCI devices satisfying VGA class in the arbiter by
1546          * default */
1547         pdev = NULL;
1548         while ((pdev =
1549                 pci_get_subsys(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
1550                                PCI_ANY_ID, pdev)) != NULL)
1551                 vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1552
1553         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1554                 struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1555
1556                 if (vgadev->bridge_has_one_vga)
1557                         vgaarb_info(dev, "bridge control possible\n");
1558                 else
1559                         vgaarb_info(dev, "no bridge control possible\n");
1560         }
1561
1562         vga_arb_select_default_device();
1563
1564         pr_info("loaded\n");
1565         return rc;
1566 }
1567 subsys_initcall(vga_arb_device_init);