drivers/gpu/drm/mediatek/mtk_gem.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2015 MediaTek Inc.
   4  */
   5
   6 #include <linux/dma-buf.h>
   7 #include <linux/vmalloc.h>
   8
   9 #include <drm/drm.h>
  10 #include <drm/drm_device.h>
  11 #include <drm/drm_gem.h>
  12 #include <drm/drm_gem_dma_helper.h>
  13 #include <drm/drm_prime.h>
  14
  15 #include "mtk_drm_drv.h"
  16 #include "mtk_gem.h"
  17
  18 static int mtk_gem_object_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma);
  19
  20 static const struct vm_operations_struct vm_ops = {
  21         .open = drm_gem_vm_open,
  22         .close = drm_gem_vm_close,
  23 };
  24
  25 static const struct drm_gem_object_funcs mtk_gem_object_funcs = {
  26         .free = mtk_gem_free_object,
  27         .get_sg_table = mtk_gem_prime_get_sg_table,
  28         .vmap = mtk_gem_prime_vmap,
  29         .vunmap = mtk_gem_prime_vunmap,
  30         .mmap = mtk_gem_object_mmap,
  31         .vm_ops = &vm_ops,
  32 };
  33
  34 static struct mtk_gem_obj *mtk_gem_init(struct drm_device *dev,
  35                                         unsigned long size)
  36 {
  37         struct mtk_gem_obj *mtk_gem_obj;
  38         int ret;
  39
  40         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
  41
  42         if (size == 0)
  43                 return ERR_PTR(-EINVAL);
  44
  45         mtk_gem_obj = kzalloc(sizeof(*mtk_gem_obj), GFP_KERNEL);
  46         if (!mtk_gem_obj)
  47                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  48
  49         mtk_gem_obj->base.funcs = &mtk_gem_object_funcs;
  50
  51         ret = drm_gem_object_init(dev, &mtk_gem_obj->base, size);
  52         if (ret < 0) {
  53                 DRM_ERROR("failed to initialize gem object\n");
  54                 kfree(mtk_gem_obj);
  55                 return ERR_PTR(ret);
  56         }
  57
  58         return mtk_gem_obj;
  59 }
  60
  61 struct mtk_gem_obj *mtk_gem_create(struct drm_device *dev,
  62                                    size_t size, bool alloc_kmap)
  63 {
  64         struct mtk_drm_private *priv = dev->dev_private;
  65         struct mtk_gem_obj *mtk_gem;
  66         struct drm_gem_object *obj;
  67         int ret;
  68
  69         mtk_gem = mtk_gem_init(dev, size);
  70         if (IS_ERR(mtk_gem))
  71                 return ERR_CAST(mtk_gem);
  72
  73         obj = &mtk_gem->base;
  74
  75         mtk_gem->dma_attrs = DMA_ATTR_WRITE_COMBINE;
  76
  77         if (!alloc_kmap)
  78                 mtk_gem->dma_attrs |= DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING;
  79
  80         mtk_gem->cookie = dma_alloc_attrs(priv->dma_dev, obj->size,
  81                                           &mtk_gem->dma_addr, GFP_KERNEL,
  82                                           mtk_gem->dma_attrs);
  83         if (!mtk_gem->cookie) {
  84                 DRM_ERROR("failed to allocate %zx byte dma buffer", obj->size);
  85                 ret = -ENOMEM;
  86                 goto err_gem_free;
  87         }
  88
  89         if (alloc_kmap)
  90                 mtk_gem->kvaddr = mtk_gem->cookie;
  91
  92         DRM_DEBUG_DRIVER("cookie = %p dma_addr = %pad size = %zu\n",
  93                          mtk_gem->cookie, &mtk_gem->dma_addr,
  94                          size);
  95
  96         return mtk_gem;
  97
  98 err_gem_free:
  99         drm_gem_object_release(obj);
 100         kfree(mtk_gem);
 101         return ERR_PTR(ret);
 102 }
 103
 104 void mtk_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
 105 {
 106         struct mtk_gem_obj *mtk_gem = to_mtk_gem_obj(obj);
 107         struct mtk_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 108
 109         if (mtk_gem->sg)
 110                 drm_prime_gem_destroy(obj, mtk_gem->sg);
 111         else
 112                 dma_free_attrs(priv->dma_dev, obj->size, mtk_gem->cookie,
 113                                mtk_gem->dma_addr, mtk_gem->dma_attrs);
 114
 115         /* release file pointer to gem object. */
 116         drm_gem_object_release(obj);
 117
 118         kfree(mtk_gem);
 119 }
 120
 121 int mtk_gem_dumb_create(struct drm_file *file_priv, struct drm_device *dev,
 122                         struct drm_mode_create_dumb *args)
 123 {
 124         struct mtk_gem_obj *mtk_gem;
 125         int ret;
 126
 127         args->pitch = DIV_ROUND_UP(args->width * args->bpp, 8);
 128
 129         /*
 130          * Multiply 2 variables of different types,
 131          * for example: args->size = args->spacing * args->height;
 132          * may cause coverity issue with unintentional overflow.
 133          */
 134         args->size = args->pitch;
 135         args->size *= args->height;
 136
 137         mtk_gem = mtk_gem_create(dev, args->size, false);
 138         if (IS_ERR(mtk_gem))
 139                 return PTR_ERR(mtk_gem);
 140
 141         /*
 142          * allocate a id of idr table where the obj is registered
 143          * and handle has the id what user can see.
 144          */
 145         ret = drm_gem_handle_create(file_priv, &mtk_gem->base, &args->handle);
 146         if (ret)
 147                 goto err_handle_create;
 148
 149         /* drop reference from allocate - handle holds it now. */
 150         drm_gem_object_put(&mtk_gem->base);
 151
 152         return 0;
 153
 154 err_handle_create:
 155         mtk_gem_free_object(&mtk_gem->base);
 156         return ret;
 157 }
 158
 159 static int mtk_gem_object_mmap(struct drm_gem_object *obj,
 160                                struct vm_area_struct *vma)
 161
 162 {
 163         int ret;
 164         struct mtk_gem_obj *mtk_gem = to_mtk_gem_obj(obj);
 165         struct mtk_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 166
 167         /*
 168          * Set vm_pgoff (used as a fake buffer offset by DRM) to 0 and map the
 169          * whole buffer from the start.
 170          */
 171         vma->vm_pgoff = 0;
 172
 173         /*
 174          * dma_alloc_attrs() allocated a struct page table for mtk_gem, so clear
 175          * VM_PFNMAP flag that was set by drm_gem_mmap_obj()/drm_gem_mmap().
 176          */
 177         vm_flags_set(vma, VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP);
 178         vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 179         vma->vm_page_prot = pgprot_decrypted(vma->vm_page_prot);
 180
 181         ret = dma_mmap_attrs(priv->dma_dev, vma, mtk_gem->cookie,
 182                              mtk_gem->dma_addr, obj->size, mtk_gem->dma_attrs);
 183
 184         return ret;
 185 }
 186
 187 /*
 188  * Allocate a sg_table for this GEM object.
 189  * Note: Both the table's contents, and the sg_table itself must be freed by
 190  *       the caller.
 191  * Returns a pointer to the newly allocated sg_table, or an ERR_PTR() error.
 192  */
 193 struct sg_table *mtk_gem_prime_get_sg_table(struct drm_gem_object *obj)
 194 {
 195         struct mtk_gem_obj *mtk_gem = to_mtk_gem_obj(obj);
 196         struct mtk_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 197         struct sg_table *sgt;
 198         int ret;
 199
 200         sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
 201         if (!sgt)
 202                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 203
 204         ret = dma_get_sgtable_attrs(priv->dma_dev, sgt, mtk_gem->cookie,
 205                                     mtk_gem->dma_addr, obj->size,
 206                                     mtk_gem->dma_attrs);
 207         if (ret) {
 208                 DRM_ERROR("failed to allocate sgt, %d\n", ret);
 209                 kfree(sgt);
 210                 return ERR_PTR(ret);
 211         }
 212
 213         return sgt;
 214 }
 215
 216 struct drm_gem_object *mtk_gem_prime_import_sg_table(struct drm_device *dev,
 217                         struct dma_buf_attachment *attach, struct sg_table *sg)
 218 {
 219         struct mtk_gem_obj *mtk_gem;
 220
 221         /* check if the entries in the sg_table are contiguous */
 222         if (drm_prime_get_contiguous_size(sg) < attach->dmabuf->size) {
 223                 DRM_ERROR("sg_table is not contiguous");
 224                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 225         }
 226
 227         mtk_gem = mtk_gem_init(dev, attach->dmabuf->size);
 228         if (IS_ERR(mtk_gem))
 229                 return ERR_CAST(mtk_gem);
 230
 231         mtk_gem->dma_addr = sg_dma_address(sg->sgl);
 232         mtk_gem->sg = sg;
 233
 234         return &mtk_gem->base;
 235 }
 236
 237 int mtk_gem_prime_vmap(struct drm_gem_object *obj, struct iosys_map *map)
 238 {
 239         struct mtk_gem_obj *mtk_gem = to_mtk_gem_obj(obj);
 240         struct sg_table *sgt = NULL;
 241         unsigned int npages;
 242
 243         if (mtk_gem->kvaddr)
 244                 goto out;
 245
 246         sgt = mtk_gem_prime_get_sg_table(obj);
 247         if (IS_ERR(sgt))
 248                 return PTR_ERR(sgt);
 249
 250         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 251         mtk_gem->pages = kcalloc(npages, sizeof(*mtk_gem->pages), GFP_KERNEL);
 252         if (!mtk_gem->pages) {
 253                 sg_free_table(sgt);
 254                 kfree(sgt);
 255                 return -ENOMEM;
 256         }
 257
 258         drm_prime_sg_to_page_array(sgt, mtk_gem->pages, npages);
 259
 260         mtk_gem->kvaddr = vmap(mtk_gem->pages, npages, VM_MAP,
 261                                pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
 262         if (!mtk_gem->kvaddr) {
 263                 sg_free_table(sgt);
 264                 kfree(sgt);
 265                 kfree(mtk_gem->pages);
 266                 return -ENOMEM;
 267         }
 268         sg_free_table(sgt);
 269         kfree(sgt);
 270
 271 out:
 272         iosys_map_set_vaddr(map, mtk_gem->kvaddr);
 273
 274         return 0;
 275 }
 276
 277 void mtk_gem_prime_vunmap(struct drm_gem_object *obj, struct iosys_map *map)
 278 {
 279         struct mtk_gem_obj *mtk_gem = to_mtk_gem_obj(obj);
 280         void *vaddr = map->vaddr;
 281
 282         if (!mtk_gem->pages)
 283                 return;
 284
 285         vunmap(vaddr);
 286         mtk_gem->kvaddr = NULL;
 287         kfree(mtk_gem->pages);
 288 }