drivers/gpu/drm/msm/msm_gem.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2013 Red Hat
   3  * Author: Rob Clark <robdclark@gmail.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
   7  * the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  15  * this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/shmem_fs.h>
  20 #include <linux/dma-buf.h>
  21 #include <linux/pfn_t.h>
  22
  23 #include "msm_drv.h"
  24 #include "msm_fence.h"
  25 #include "msm_gem.h"
  26 #include "msm_gpu.h"
  27 #include "msm_mmu.h"
  28
  29 static void msm_gem_vunmap_locked(struct drm_gem_object *obj);
  30
  31
  32 static dma_addr_t physaddr(struct drm_gem_object *obj)
  33 {
  34         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  35         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
  36         return (((dma_addr_t)msm_obj->vram_node->start) << PAGE_SHIFT) +
  37                         priv->vram.paddr;
  38 }
  39
  40 static bool use_pages(struct drm_gem_object *obj)
  41 {
  42         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  43         return !msm_obj->vram_node;
  44 }
  45
  46 /* allocate pages from VRAM carveout, used when no IOMMU: */
  47 static struct page **get_pages_vram(struct drm_gem_object *obj, int npages)
  48 {
  49         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  50         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
  51         dma_addr_t paddr;
  52         struct page **p;
  53         int ret, i;
  54
  55         p = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
  56         if (!p)
  57                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  58
  59         spin_lock(&priv->vram.lock);
  60         ret = drm_mm_insert_node(&priv->vram.mm, msm_obj->vram_node, npages);
  61         spin_unlock(&priv->vram.lock);
  62         if (ret) {
  63                 kvfree(p);
  64                 return ERR_PTR(ret);
  65         }
  66
  67         paddr = physaddr(obj);
  68         for (i = 0; i < npages; i++) {
  69                 p[i] = phys_to_page(paddr);
  70                 paddr += PAGE_SIZE;
  71         }
  72
  73         return p;
  74 }
  75
  76 static struct page **get_pages(struct drm_gem_object *obj)
  77 {
  78         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  79
  80         if (!msm_obj->pages) {
  81                 struct drm_device *dev = obj->dev;
  82                 struct page **p;
  83                 int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
  84
  85                 if (use_pages(obj))
  86                         p = drm_gem_get_pages(obj);
  87                 else
  88                         p = get_pages_vram(obj, npages);
  89
  90                 if (IS_ERR(p)) {
  91                         dev_err(dev->dev, "could not get pages: %ld\n",
  92                                         PTR_ERR(p));
  93                         return p;
  94                 }
  95
  96                 msm_obj->sgt = drm_prime_pages_to_sg(p, npages);
  97                 if (IS_ERR(msm_obj->sgt)) {
  98                         dev_err(dev->dev, "failed to allocate sgt\n");
  99                         return ERR_CAST(msm_obj->sgt);
 100                 }
 101
 102                 msm_obj->pages = p;
 103
 104                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
 105                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
 106                  */
 107                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 108                         dma_map_sg(dev->dev, msm_obj->sgt->sgl,
 109                                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
 110         }
 111
 112         return msm_obj->pages;
 113 }
 114
 115 static void put_pages_vram(struct drm_gem_object *obj)
 116 {
 117         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 118         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 119
 120         spin_lock(&priv->vram.lock);
 121         drm_mm_remove_node(msm_obj->vram_node);
 122         spin_unlock(&priv->vram.lock);
 123
 124         kvfree(msm_obj->pages);
 125 }
 126
 127 static void put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 128 {
 129         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 130
 131         if (msm_obj->pages) {
 132                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
 133                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
 134                  */
 135                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 136                         dma_unmap_sg(obj->dev->dev, msm_obj->sgt->sgl,
 137                                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
 138                 sg_free_table(msm_obj->sgt);
 139                 kfree(msm_obj->sgt);
 140
 141                 if (use_pages(obj))
 142                         drm_gem_put_pages(obj, msm_obj->pages, true, false);
 143                 else
 144                         put_pages_vram(obj);
 145
 146                 msm_obj->pages = NULL;
 147         }
 148 }
 149
 150 struct page **msm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
 151 {
 152         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 153         struct page **p;
 154
 155         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 156
 157         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 158                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 159                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 160         }
 161
 162         p = get_pages(obj);
 163         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 164         return p;
 165 }
 166
 167 void msm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 168 {
 169         /* when we start tracking the pin count, then do something here */
 170 }
 171
 172 int msm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj,
 173                 struct vm_area_struct *vma)
 174 {
 175         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 176
 177         vma->vm_flags &= ~VM_PFNMAP;
 178         vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 179
 180         if (msm_obj->flags & MSM_BO_WC) {
 181                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 182         } else if (msm_obj->flags & MSM_BO_UNCACHED) {
 183                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 184         } else {
 185                 /*
 186                  * Shunt off cached objs to shmem file so they have their own
 187                  * address_space (so unmap_mapping_range does what we want,
 188                  * in particular in the case of mmap'd dmabufs)
 189                  */
 190                 fput(vma->vm_file);
 191                 get_file(obj->filp);
 192                 vma->vm_pgoff = 0;
 193                 vma->vm_file  = obj->filp;
 194
 195                 vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 196         }
 197
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 int msm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
 202 {
 203         int ret;
 204
 205         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
 206         if (ret) {
 207                 DBG("mmap failed: %d", ret);
 208                 return ret;
 209         }
 210
 211         return msm_gem_mmap_obj(vma->vm_private_data, vma);
 212 }
 213
 214 int msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
 215 {
 216         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
 217         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
 218         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 219         struct page **pages;
 220         unsigned long pfn;
 221         pgoff_t pgoff;
 222         int ret;
 223
 224         /*
 225          * vm_ops.open/drm_gem_mmap_obj and close get and put
 226          * a reference on obj. So, we dont need to hold one here.
 227          */
 228         ret = mutex_lock_interruptible(&msm_obj->lock);
 229         if (ret)
 230                 goto out;
 231
 232         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 233                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 234                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 235         }
 236
 237         /* make sure we have pages attached now */
 238         pages = get_pages(obj);
 239         if (IS_ERR(pages)) {
 240                 ret = PTR_ERR(pages);
 241                 goto out_unlock;
 242         }
 243
 244         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 245         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 246
 247         pfn = page_to_pfn(pages[pgoff]);
 248
 249         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 250                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 251
 252         ret = vm_insert_mixed(vma, vmf->address, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 253
 254 out_unlock:
 255         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 256 out:
 257         switch (ret) {
 258         case -EAGAIN:
 259         case 0:
 260         case -ERESTARTSYS:
 261         case -EINTR:
 262         case -EBUSY:
 263                 /*
 264                  * EBUSY is ok: this just means that another thread
 265                  * already did the job.
 266                  */
 267                 return VM_FAULT_NOPAGE;
 268         case -ENOMEM:
 269                 return VM_FAULT_OOM;
 270         default:
 271                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 272         }
 273 }
 274
 275 /** get mmap offset */
 276 static uint64_t mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 277 {
 278         struct drm_device *dev = obj->dev;
 279         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 280         int ret;
 281
 282         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 283
 284         /* Make it mmapable */
 285         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
 286
 287         if (ret) {
 288                 dev_err(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
 289                 return 0;
 290         }
 291
 292         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
 293 }
 294
 295 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 296 {
 297         uint64_t offset;
 298         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 299
 300         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 301         offset = mmap_offset(obj);
 302         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 303         return offset;
 304 }
 305
 306 static struct msm_gem_vma *add_vma(struct drm_gem_object *obj,
 307                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 308 {
 309         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 310         struct msm_gem_vma *vma;
 311
 312         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 313
 314         vma = kzalloc(sizeof(*vma), GFP_KERNEL);
 315         if (!vma)
 316                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 317
 318         vma->aspace = aspace;
 319
 320         list_add_tail(&vma->list, &msm_obj->vmas);
 321
 322         return vma;
 323 }
 324
 325 static struct msm_gem_vma *lookup_vma(struct drm_gem_object *obj,
 326                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 327 {
 328         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 329         struct msm_gem_vma *vma;
 330
 331         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 332
 333         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
 334                 if (vma->aspace == aspace)
 335                         return vma;
 336         }
 337
 338         return NULL;
 339 }
 340
 341 static void del_vma(struct msm_gem_vma *vma)
 342 {
 343         if (!vma)
 344                 return;
 345
 346         list_del(&vma->list);
 347         kfree(vma);
 348 }
 349
 350 /* Called with msm_obj->lock locked */
 351 static void
 352 put_iova(struct drm_gem_object *obj)
 353 {
 354         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 355         struct msm_gem_vma *vma, *tmp;
 356
 357         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 358
 359         list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &msm_obj->vmas, list) {
 360                 msm_gem_unmap_vma(vma->aspace, vma, msm_obj->sgt);
 361                 del_vma(vma);
 362         }
 363 }
 364
 365 /* get iova, taking a reference.  Should have a matching put */
 366 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
 367                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
 368 {
 369         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 370         struct msm_gem_vma *vma;
 371         int ret = 0;
 372
 373         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 374
 375         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 376                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 377                 return -EBUSY;
 378         }
 379
 380         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 381
 382         if (!vma) {
 383                 struct page **pages;
 384
 385                 vma = add_vma(obj, aspace);
 386                 if (IS_ERR(vma)) {
 387                         ret = PTR_ERR(vma);
 388                         goto unlock;
 389                 }
 390
 391                 pages = get_pages(obj);
 392                 if (IS_ERR(pages)) {
 393                         ret = PTR_ERR(pages);
 394                         goto fail;
 395                 }
 396
 397                 ret = msm_gem_map_vma(aspace, vma, msm_obj->sgt,
 398                                 obj->size >> PAGE_SHIFT);
 399                 if (ret)
 400                         goto fail;
 401         }
 402
 403         *iova = vma->iova;
 404
 405         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 406         return 0;
 407
 408 fail:
 409         del_vma(vma);
 410 unlock:
 411         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 412         return ret;
 413 }
 414
 415 /* get iova without taking a reference, used in places where you have
 416  * already done a 'msm_gem_get_iova()'.
 417  */
 418 uint64_t msm_gem_iova(struct drm_gem_object *obj,
 419                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 420 {
 421         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 422         struct msm_gem_vma *vma;
 423
 424         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 425         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 426         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 427         WARN_ON(!vma);
 428
 429         return vma ? vma->iova : 0;
 430 }
 431
 432 void msm_gem_put_iova(struct drm_gem_object *obj,
 433                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 434 {
 435         // XXX TODO ..
 436         // NOTE: probably don't need a _locked() version.. we wouldn't
 437         // normally unmap here, but instead just mark that it could be
 438         // unmapped (if the iova refcnt drops to zero), but then later
 439         // if another _get_iova_locked() fails we can start unmapping
 440         // things that are no longer needed..
 441 }
 442
 443 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 444                 struct drm_mode_create_dumb *args)
 445 {
 446         args->pitch = align_pitch(args->width, args->bpp);
 447         args->size  = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
 448         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
 449                         MSM_BO_SCANOUT | MSM_BO_WC, &args->handle);
 450 }
 451
 452 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 453                 uint32_t handle, uint64_t *offset)
 454 {
 455         struct drm_gem_object *obj;
 456         int ret = 0;
 457
 458         /* GEM does all our handle to object mapping */
 459         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
 460         if (obj == NULL) {
 461                 ret = -ENOENT;
 462                 goto fail;
 463         }
 464
 465         *offset = msm_gem_mmap_offset(obj);
 466
 467         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 468
 469 fail:
 470         return ret;
 471 }
 472
 473 static void *get_vaddr(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
 474 {
 475         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 476         int ret = 0;
 477
 478         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 479
 480         if (WARN_ON(msm_obj->madv > madv)) {
 481                 dev_err(obj->dev->dev, "Invalid madv state: %u vs %u\n",
 482                         msm_obj->madv, madv);
 483                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 484                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 485         }
 486
 487         /* increment vmap_count *before* vmap() call, so shrinker can
 488          * check vmap_count (is_vunmapable()) outside of msm_obj->lock.
 489          * This guarantees that we won't try to msm_gem_vunmap() this
 490          * same object from within the vmap() call (while we already
 491          * hold msm_obj->lock)
 492          */
 493         msm_obj->vmap_count++;
 494
 495         if (!msm_obj->vaddr) {
 496                 struct page **pages = get_pages(obj);
 497                 if (IS_ERR(pages)) {
 498                         ret = PTR_ERR(pages);
 499                         goto fail;
 500                 }
 501                 msm_obj->vaddr = vmap(pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
 502                                 VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
 503                 if (msm_obj->vaddr == NULL) {
 504                         ret = -ENOMEM;
 505                         goto fail;
 506                 }
 507         }
 508
 509         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 510         return msm_obj->vaddr;
 511
 512 fail:
 513         msm_obj->vmap_count--;
 514         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 515         return ERR_PTR(ret);
 516 }
 517
 518 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 519 {
 520         return get_vaddr(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Don't use this!  It is for the very special case of dumping
 525  * submits from GPU hangs or faults, were the bo may already
 526  * be MSM_MADV_DONTNEED, but we know the buffer is still on the
 527  * active list.
 528  */
 529 void *msm_gem_get_vaddr_active(struct drm_gem_object *obj)
 530 {
 531         return get_vaddr(obj, __MSM_MADV_PURGED);
 532 }
 533
 534 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 535 {
 536         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 537
 538         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 539         WARN_ON(msm_obj->vmap_count < 1);
 540         msm_obj->vmap_count--;
 541         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 542 }
 543
 544 /* Update madvise status, returns true if not purged, else
 545  * false or -errno.
 546  */
 547 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
 548 {
 549         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 550
 551         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 552
 553         WARN_ON(!mutex_is_locked(&obj->dev->struct_mutex));
 554
 555         if (msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED)
 556                 msm_obj->madv = madv;
 557
 558         madv = msm_obj->madv;
 559
 560         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 561
 562         return (madv != __MSM_MADV_PURGED);
 563 }
 564
 565 void msm_gem_purge(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 566 {
 567         struct drm_device *dev = obj->dev;
 568         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 569
 570         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 571         WARN_ON(!is_purgeable(msm_obj));
 572         WARN_ON(obj->import_attach);
 573
 574         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 575
 576         put_iova(obj);
 577
 578         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 579
 580         put_pages(obj);
 581
 582         msm_obj->madv = __MSM_MADV_PURGED;
 583
 584         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
 585         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
 586
 587         /* Our goal here is to return as much of the memory as
 588          * is possible back to the system as we are called from OOM.
 589          * To do this we must instruct the shmfs to drop all of its
 590          * backing pages, *now*.
 591          */
 592         shmem_truncate_range(file_inode(obj->filp), 0, (loff_t)-1);
 593
 594         invalidate_mapping_pages(file_inode(obj->filp)->i_mapping,
 595                         0, (loff_t)-1);
 596
 597         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 598 }
 599
 600 static void msm_gem_vunmap_locked(struct drm_gem_object *obj)
 601 {
 602         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 603
 604         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 605
 606         if (!msm_obj->vaddr || WARN_ON(!is_vunmapable(msm_obj)))
 607                 return;
 608
 609         vunmap(msm_obj->vaddr);
 610         msm_obj->vaddr = NULL;
 611 }
 612
 613 void msm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 614 {
 615         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 616
 617         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 618         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 619         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 620 }
 621
 622 /* must be called before _move_to_active().. */
 623 int msm_gem_sync_object(struct drm_gem_object *obj,
 624                 struct msm_fence_context *fctx, bool exclusive)
 625 {
 626         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 627         struct reservation_object_list *fobj;
 628         struct dma_fence *fence;
 629         int i, ret;
 630
 631         fobj = reservation_object_get_list(msm_obj->resv);
 632         if (!fobj || (fobj->shared_count == 0)) {
 633                 fence = reservation_object_get_excl(msm_obj->resv);
 634                 /* don't need to wait on our own fences, since ring is fifo */
 635                 if (fence && (fence->context != fctx->context)) {
 636                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 637                         if (ret)
 638                                 return ret;
 639                 }
 640         }
 641
 642         if (!exclusive || !fobj)
 643                 return 0;
 644
 645         for (i = 0; i < fobj->shared_count; i++) {
 646                 fence = rcu_dereference_protected(fobj->shared[i],
 647                                                 reservation_object_held(msm_obj->resv));
 648                 if (fence->context != fctx->context) {
 649                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 650                         if (ret)
 651                                 return ret;
 652                 }
 653         }
 654
 655         return 0;
 656 }
 657
 658 void msm_gem_move_to_active(struct drm_gem_object *obj,
 659                 struct msm_gpu *gpu, bool exclusive, struct dma_fence *fence)
 660 {
 661         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 662         WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED);
 663         msm_obj->gpu = gpu;
 664         if (exclusive)
 665                 reservation_object_add_excl_fence(msm_obj->resv, fence);
 666         else
 667                 reservation_object_add_shared_fence(msm_obj->resv, fence);
 668         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 669         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &gpu->active_list);
 670 }
 671
 672 void msm_gem_move_to_inactive(struct drm_gem_object *obj)
 673 {
 674         struct drm_device *dev = obj->dev;
 675         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 676         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 677
 678         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 679
 680         msm_obj->gpu = NULL;
 681         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 682         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 683 }
 684
 685 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout)
 686 {
 687         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 688         bool write = !!(op & MSM_PREP_WRITE);
 689         unsigned long remain =
 690                 op & MSM_PREP_NOSYNC ? 0 : timeout_to_jiffies(timeout);
 691         long ret;
 692
 693         ret = reservation_object_wait_timeout_rcu(msm_obj->resv, write,
 694                                                   true,  remain);
 695         if (ret == 0)
 696                 return remain == 0 ? -EBUSY : -ETIMEDOUT;
 697         else if (ret < 0)
 698                 return ret;
 699
 700         /* TODO cache maintenance */
 701
 702         return 0;
 703 }
 704
 705 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj)
 706 {
 707         /* TODO cache maintenance */
 708         return 0;
 709 }
 710
 711 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 712 static void describe_fence(struct dma_fence *fence, const char *type,
 713                 struct seq_file *m)
 714 {
 715         if (!dma_fence_is_signaled(fence))
 716                 seq_printf(m, "\t%9s: %s %s seq %u\n", type,
 717                                 fence->ops->get_driver_name(fence),
 718                                 fence->ops->get_timeline_name(fence),
 719                                 fence->seqno);
 720 }
 721
 722 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m)
 723 {
 724         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 725         struct reservation_object *robj = msm_obj->resv;
 726         struct reservation_object_list *fobj;
 727         struct dma_fence *fence;
 728         struct msm_gem_vma *vma;
 729         uint64_t off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
 730         const char *madv;
 731
 732         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 733
 734         switch (msm_obj->madv) {
 735         case __MSM_MADV_PURGED:
 736                 madv = " purged";
 737                 break;
 738         case MSM_MADV_DONTNEED:
 739                 madv = " purgeable";
 740                 break;
 741         case MSM_MADV_WILLNEED:
 742         default:
 743                 madv = "";
 744                 break;
 745         }
 746
 747         seq_printf(m, "%08x: %c %2d (%2d) %08llx %p\t",
 748                         msm_obj->flags, is_active(msm_obj) ? 'A' : 'I',
 749                         obj->name, kref_read(&obj->refcount),
 750                         off, msm_obj->vaddr);
 751
 752         /* FIXME: we need to print the address space here too */
 753         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list)
 754                 seq_printf(m, " %08llx", vma->iova);
 755
 756         seq_printf(m, " %zu%s\n", obj->size, madv);
 757
 758         rcu_read_lock();
 759         fobj = rcu_dereference(robj->fence);
 760         if (fobj) {
 761                 unsigned int i, shared_count = fobj->shared_count;
 762
 763                 for (i = 0; i < shared_count; i++) {
 764                         fence = rcu_dereference(fobj->shared[i]);
 765                         describe_fence(fence, "Shared", m);
 766                 }
 767         }
 768
 769         fence = rcu_dereference(robj->fence_excl);
 770         if (fence)
 771                 describe_fence(fence, "Exclusive", m);
 772         rcu_read_unlock();
 773
 774         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 775 }
 776
 777 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
 778 {
 779         struct msm_gem_object *msm_obj;
 780         int count = 0;
 781         size_t size = 0;
 782
 783         list_for_each_entry(msm_obj, list, mm_list) {
 784                 struct drm_gem_object *obj = &msm_obj->base;
 785                 seq_printf(m, "   ");
 786                 msm_gem_describe(obj, m);
 787                 count++;
 788                 size += obj->size;
 789         }
 790
 791         seq_printf(m, "Total %d objects, %zu bytes\n", count, size);
 792 }
 793 #endif
 794
 795 void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
 796 {
 797         struct drm_device *dev = obj->dev;
 798         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 799
 800         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 801
 802         /* object should not be on active list: */
 803         WARN_ON(is_active(msm_obj));
 804
 805         list_del(&msm_obj->mm_list);
 806
 807         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 808
 809         put_iova(obj);
 810
 811         if (obj->import_attach) {
 812                 if (msm_obj->vaddr)
 813                         dma_buf_vunmap(obj->import_attach->dmabuf, msm_obj->vaddr);
 814
 815                 /* Don't drop the pages for imported dmabuf, as they are not
 816                  * ours, just free the array we allocated:
 817                  */
 818                 if (msm_obj->pages)
 819                         kvfree(msm_obj->pages);
 820
 821                 drm_prime_gem_destroy(obj, msm_obj->sgt);
 822         } else {
 823                 msm_gem_vunmap_locked(obj);
 824                 put_pages(obj);
 825         }
 826
 827         if (msm_obj->resv == &msm_obj->_resv)
 828                 reservation_object_fini(msm_obj->resv);
 829
 830         drm_gem_object_release(obj);
 831
 832         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 833         kfree(msm_obj);
 834 }
 835
 836 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
 837 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
 838                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle)
 839 {
 840         struct drm_gem_object *obj;
 841         int ret;
 842
 843         obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
 844
 845         if (IS_ERR(obj))
 846                 return PTR_ERR(obj);
 847
 848         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
 849
 850         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
 851         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 852
 853         return ret;
 854 }
 855
 856 static int msm_gem_new_impl(struct drm_device *dev,
 857                 uint32_t size, uint32_t flags,
 858                 struct reservation_object *resv,
 859                 struct drm_gem_object **obj,
 860                 bool struct_mutex_locked)
 861 {
 862         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 863         struct msm_gem_object *msm_obj;
 864
 865         switch (flags & MSM_BO_CACHE_MASK) {
 866         case MSM_BO_UNCACHED:
 867         case MSM_BO_CACHED:
 868         case MSM_BO_WC:
 869                 break;
 870         default:
 871                 dev_err(dev->dev, "invalid cache flag: %x\n",
 872                                 (flags & MSM_BO_CACHE_MASK));
 873                 return -EINVAL;
 874         }
 875
 876         msm_obj = kzalloc(sizeof(*msm_obj), GFP_KERNEL);
 877         if (!msm_obj)
 878                 return -ENOMEM;
 879
 880         mutex_init(&msm_obj->lock);
 881
 882         msm_obj->flags = flags;
 883         msm_obj->madv = MSM_MADV_WILLNEED;
 884
 885         if (resv) {
 886                 msm_obj->resv = resv;
 887         } else {
 888                 msm_obj->resv = &msm_obj->_resv;
 889                 reservation_object_init(msm_obj->resv);
 890         }
 891
 892         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->submit_entry);
 893         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->vmas);
 894
 895         if (struct_mutex_locked) {
 896                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 897                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 898         } else {
 899                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 900                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 901                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 902         }
 903
 904         *obj = &msm_obj->base;
 905
 906         return 0;
 907 }
 908
 909 static struct drm_gem_object *_msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 910                 uint32_t size, uint32_t flags, bool struct_mutex_locked)
 911 {
 912         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 913         struct drm_gem_object *obj = NULL;
 914         bool use_vram = false;
 915         int ret;
 916
 917         size = PAGE_ALIGN(size);
 918
 919         if (!iommu_present(&platform_bus_type))
 920                 use_vram = true;
 921         else if ((flags & MSM_BO_STOLEN) && priv->vram.size)
 922                 use_vram = true;
 923
 924         if (WARN_ON(use_vram && !priv->vram.size))
 925                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 926
 927         /* Disallow zero sized objects as they make the underlying
 928          * infrastructure grumpy
 929          */
 930         if (size == 0)
 931                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 932
 933         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, flags, NULL, &obj, struct_mutex_locked);
 934         if (ret)
 935                 goto fail;
 936
 937         if (use_vram) {
 938                 struct msm_gem_vma *vma;
 939                 struct page **pages;
 940                 struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 941
 942                 mutex_lock(&msm_obj->lock);
 943
 944                 vma = add_vma(obj, NULL);
 945                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 946                 if (IS_ERR(vma)) {
 947                         ret = PTR_ERR(vma);
 948                         goto fail;
 949                 }
 950
 951                 to_msm_bo(obj)->vram_node = &vma->node;
 952
 953                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
 954
 955                 pages = get_pages(obj);
 956                 if (IS_ERR(pages)) {
 957                         ret = PTR_ERR(pages);
 958                         goto fail;
 959                 }
 960
 961                 vma->iova = physaddr(obj);
 962         } else {
 963                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
 964                 if (ret)
 965                         goto fail;
 966         }
 967
 968         return obj;
 969
 970 fail:
 971         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 972         return ERR_PTR(ret);
 973 }
 974
 975 struct drm_gem_object *msm_gem_new_locked(struct drm_device *dev,
 976                 uint32_t size, uint32_t flags)
 977 {
 978         return _msm_gem_new(dev, size, flags, true);
 979 }
 980
 981 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 982                 uint32_t size, uint32_t flags)
 983 {
 984         return _msm_gem_new(dev, size, flags, false);
 985 }
 986
 987 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
 988                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt)
 989 {
 990         struct msm_gem_object *msm_obj;
 991         struct drm_gem_object *obj;
 992         uint32_t size;
 993         int ret, npages;
 994
 995         /* if we don't have IOMMU, don't bother pretending we can import: */
 996         if (!iommu_present(&platform_bus_type)) {
 997                 dev_err(dev->dev, "cannot import without IOMMU\n");
 998                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 999         }
1000
1001         size = PAGE_ALIGN(dmabuf->size);
1002
1003         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, MSM_BO_WC, dmabuf->resv, &obj, false);
1004         if (ret)
1005                 goto fail;
1006
1007         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1008
1009         npages = size / PAGE_SIZE;
1010
1011         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1012         mutex_lock(&msm_obj->lock);
1013         msm_obj->sgt = sgt;
1014         msm_obj->pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1015         if (!msm_obj->pages) {
1016                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1017                 ret = -ENOMEM;
1018                 goto fail;
1019         }
1020
1021         ret = drm_prime_sg_to_page_addr_arrays(sgt, msm_obj->pages, NULL, npages);
1022         if (ret) {
1023                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1024                 goto fail;
1025         }
1026
1027         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1028         return obj;
1029
1030 fail:
1031         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
1032         return ERR_PTR(ret);
1033 }
1034
1035 static void *_msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1036                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1037                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova, bool locked)
1038 {
1039         void *vaddr;
1040         struct drm_gem_object *obj = _msm_gem_new(dev, size, flags, locked);
1041         int ret;
1042
1043         if (IS_ERR(obj))
1044                 return ERR_CAST(obj);
1045
1046         if (iova) {
1047                 ret = msm_gem_get_iova(obj, aspace, iova);
1048                 if (ret) {
1049                         drm_gem_object_unreference(obj);
1050                         return ERR_PTR(ret);
1051                 }
1052         }
1053
1054         vaddr = msm_gem_get_vaddr(obj);
1055         if (!vaddr) {
1056                 msm_gem_put_iova(obj, aspace);
1057                 drm_gem_object_unreference(obj);
1058                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1059         }
1060
1061         if (bo)
1062                 *bo = obj;
1063
1064         return vaddr;
1065 }
1066
1067 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1068                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1069                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1070 {
1071         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, false);
1072 }
1073
1074 void *msm_gem_kernel_new_locked(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1075                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1076                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1077 {
1078         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, true);
1079 }