drivers/gpu/drm/nouveau/nouveau_fbcon.c

   1 /*
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  22  *
  23  * Authors:
  24  *     David Airlie
  25  */
  26
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/kernel.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/string.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/tty.h>
  33 #include <linux/sysrq.h>
  34 #include <linux/delay.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/screen_info.h>
  37 #include <linux/vga_switcheroo.h>
  38 #include <linux/console.h>
  39
  40 #include <drm/drmP.h>
  41 #include <drm/drm_crtc.h>
  42 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
  43 #include <drm/drm_fb_helper.h>
  44
  45 #include "nouveau_drv.h"
  46 #include "nouveau_gem.h"
  47 #include "nouveau_bo.h"
  48 #include "nouveau_fbcon.h"
  49 #include "nouveau_chan.h"
  50
  51 #include "nouveau_crtc.h"
  52
  53 MODULE_PARM_DESC(nofbaccel, "Disable fbcon acceleration");
  54 int nouveau_nofbaccel = 0;
  55 module_param_named(nofbaccel, nouveau_nofbaccel, int, 0400);
  56
  57 static void
  58 nouveau_fbcon_fillrect(struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect)
  59 {
  60         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  61         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
  62         struct nvif_device *device = &drm->device;
  63         int ret;
  64
  65         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
  66                 return;
  67
  68         ret = -ENODEV;
  69         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
  70             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
  71                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
  72                         ret = nv04_fbcon_fillrect(info, rect);
  73                 else
  74                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
  75                         ret = nv50_fbcon_fillrect(info, rect);
  76                 else
  77                         ret = nvc0_fbcon_fillrect(info, rect);
  78                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
  79         }
  80
  81         if (ret == 0)
  82                 return;
  83
  84         if (ret != -ENODEV)
  85                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
  86         drm_fb_helper_cfb_fillrect(info, rect);
  87 }
  88
  89 static void
  90 nouveau_fbcon_copyarea(struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *image)
  91 {
  92         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  93         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
  94         struct nvif_device *device = &drm->device;
  95         int ret;
  96
  97         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
  98                 return;
  99
 100         ret = -ENODEV;
 101         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 102             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 103                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 104                         ret = nv04_fbcon_copyarea(info, image);
 105                 else
 106                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 107                         ret = nv50_fbcon_copyarea(info, image);
 108                 else
 109                         ret = nvc0_fbcon_copyarea(info, image);
 110                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 111         }
 112
 113         if (ret == 0)
 114                 return;
 115
 116         if (ret != -ENODEV)
 117                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 118         drm_fb_helper_cfb_copyarea(info, image);
 119 }
 120
 121 static void
 122 nouveau_fbcon_imageblit(struct fb_info *info, const struct fb_image *image)
 123 {
 124         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 125         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 126         struct nvif_device *device = &drm->device;
 127         int ret;
 128
 129         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 130                 return;
 131
 132         ret = -ENODEV;
 133         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 134             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 135                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 136                         ret = nv04_fbcon_imageblit(info, image);
 137                 else
 138                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 139                         ret = nv50_fbcon_imageblit(info, image);
 140                 else
 141                         ret = nvc0_fbcon_imageblit(info, image);
 142                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 143         }
 144
 145         if (ret == 0)
 146                 return;
 147
 148         if (ret != -ENODEV)
 149                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 150         drm_fb_helper_cfb_imageblit(info, image);
 151 }
 152
 153 static int
 154 nouveau_fbcon_sync(struct fb_info *info)
 155 {
 156         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 157         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 158         struct nouveau_channel *chan = drm->channel;
 159         int ret;
 160
 161         if (!chan || !chan->accel_done || in_interrupt() ||
 162             info->state != FBINFO_STATE_RUNNING ||
 163             info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED)
 164                 return 0;
 165
 166         if (!mutex_trylock(&drm->client.mutex))
 167                 return 0;
 168
 169         ret = nouveau_channel_idle(chan);
 170         mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 171         if (ret) {
 172                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 173                 return 0;
 174         }
 175
 176         chan->accel_done = false;
 177         return 0;
 178 }
 179
 180 static int
 181 nouveau_fbcon_open(struct fb_info *info, int user)
 182 {
 183         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 184         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 185         int ret = pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 186         if (ret < 0 && ret != -EACCES)
 187                 return ret;
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 static int
 192 nouveau_fbcon_release(struct fb_info *info, int user)
 193 {
 194         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 195         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 196         pm_runtime_put(drm->dev->dev);
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 static struct fb_ops nouveau_fbcon_ops = {
 201         .owner = THIS_MODULE,
 202         DRM_FB_HELPER_DEFAULT_OPS,
 203         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 204         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 205         .fb_fillrect = nouveau_fbcon_fillrect,
 206         .fb_copyarea = nouveau_fbcon_copyarea,
 207         .fb_imageblit = nouveau_fbcon_imageblit,
 208         .fb_sync = nouveau_fbcon_sync,
 209 };
 210
 211 static struct fb_ops nouveau_fbcon_sw_ops = {
 212         .owner = THIS_MODULE,
 213         DRM_FB_HELPER_DEFAULT_OPS,
 214         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 215         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 216         .fb_fillrect = drm_fb_helper_cfb_fillrect,
 217         .fb_copyarea = drm_fb_helper_cfb_copyarea,
 218         .fb_imageblit = drm_fb_helper_cfb_imageblit,
 219 };
 220
 221 void
 222 nouveau_fbcon_accel_save_disable(struct drm_device *dev)
 223 {
 224         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 225         if (drm->fbcon) {
 226                 drm->fbcon->saved_flags = drm->fbcon->helper.fbdev->flags;
 227                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 228         }
 229 }
 230
 231 void
 232 nouveau_fbcon_accel_restore(struct drm_device *dev)
 233 {
 234         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 235         if (drm->fbcon) {
 236                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags = drm->fbcon->saved_flags;
 237         }
 238 }
 239
 240 static void
 241 nouveau_fbcon_accel_fini(struct drm_device *dev)
 242 {
 243         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 244         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 245         if (fbcon && drm->channel) {
 246                 console_lock();
 247                 fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 248                 console_unlock();
 249                 nouveau_channel_idle(drm->channel);
 250                 nvif_object_fini(&fbcon->twod);
 251                 nvif_object_fini(&fbcon->blit);
 252                 nvif_object_fini(&fbcon->gdi);
 253                 nvif_object_fini(&fbcon->patt);
 254                 nvif_object_fini(&fbcon->rop);
 255                 nvif_object_fini(&fbcon->clip);
 256                 nvif_object_fini(&fbcon->surf2d);
 257         }
 258 }
 259
 260 static void
 261 nouveau_fbcon_accel_init(struct drm_device *dev)
 262 {
 263         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 264         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 265         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 266         int ret;
 267
 268         if (drm->device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 269                 ret = nv04_fbcon_accel_init(info);
 270         else
 271         if (drm->device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 272                 ret = nv50_fbcon_accel_init(info);
 273         else
 274                 ret = nvc0_fbcon_accel_init(info);
 275
 276         if (ret == 0)
 277                 info->fbops = &nouveau_fbcon_ops;
 278 }
 279
 280 static void nouveau_fbcon_gamma_set(struct drm_crtc *crtc, u16 red, u16 green,
 281                                     u16 blue, int regno)
 282 {
 283         struct nouveau_crtc *nv_crtc = nouveau_crtc(crtc);
 284
 285         nv_crtc->lut.r[regno] = red;
 286         nv_crtc->lut.g[regno] = green;
 287         nv_crtc->lut.b[regno] = blue;
 288 }
 289
 290 static void nouveau_fbcon_gamma_get(struct drm_crtc *crtc, u16 *red, u16 *green,
 291                                     u16 *blue, int regno)
 292 {
 293         struct nouveau_crtc *nv_crtc = nouveau_crtc(crtc);
 294
 295         *red = nv_crtc->lut.r[regno];
 296         *green = nv_crtc->lut.g[regno];
 297         *blue = nv_crtc->lut.b[regno];
 298 }
 299
 300 static void
 301 nouveau_fbcon_zfill(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 302 {
 303         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 304         struct fb_fillrect rect;
 305
 306         /* Clear the entire fbcon.  The drm will program every connector
 307          * with it's preferred mode.  If the sizes differ, one display will
 308          * quite likely have garbage around the console.
 309          */
 310         rect.dx = rect.dy = 0;
 311         rect.width = info->var.xres_virtual;
 312         rect.height = info->var.yres_virtual;
 313         rect.color = 0;
 314         rect.rop = ROP_COPY;
 315         info->fbops->fb_fillrect(info, &rect);
 316 }
 317
 318 static int
 319 nouveau_fbcon_create(struct drm_fb_helper *helper,
 320                      struct drm_fb_helper_surface_size *sizes)
 321 {
 322         struct nouveau_fbdev *fbcon =
 323                 container_of(helper, struct nouveau_fbdev, helper);
 324         struct drm_device *dev = fbcon->helper.dev;
 325         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 326         struct nvif_device *device = &drm->device;
 327         struct fb_info *info;
 328         struct nouveau_framebuffer *fb;
 329         struct nouveau_channel *chan;
 330         struct nouveau_bo *nvbo;
 331         struct drm_mode_fb_cmd2 mode_cmd;
 332         int ret;
 333
 334         mode_cmd.width = sizes->surface_width;
 335         mode_cmd.height = sizes->surface_height;
 336
 337         mode_cmd.pitches[0] = mode_cmd.width * (sizes->surface_bpp >> 3);
 338         mode_cmd.pitches[0] = roundup(mode_cmd.pitches[0], 256);
 339
 340         mode_cmd.pixel_format = drm_mode_legacy_fb_format(sizes->surface_bpp,
 341                                                           sizes->surface_depth);
 342
 343         ret = nouveau_gem_new(dev, mode_cmd.pitches[0] * mode_cmd.height,
 344                               0, NOUVEAU_GEM_DOMAIN_VRAM, 0, 0x0000, &nvbo);
 345         if (ret) {
 346                 NV_ERROR(drm, "failed to allocate framebuffer\n");
 347                 goto out;
 348         }
 349
 350         ret = nouveau_framebuffer_new(dev, &mode_cmd, nvbo, &fb);
 351         if (ret)
 352                 goto out_unref;
 353
 354         ret = nouveau_bo_pin(nvbo, TTM_PL_FLAG_VRAM, false);
 355         if (ret) {
 356                 NV_ERROR(drm, "failed to pin fb: %d\n", ret);
 357                 goto out_unref;
 358         }
 359
 360         ret = nouveau_bo_map(nvbo);
 361         if (ret) {
 362                 NV_ERROR(drm, "failed to map fb: %d\n", ret);
 363                 goto out_unpin;
 364         }
 365
 366         chan = nouveau_nofbaccel ? NULL : drm->channel;
 367         if (chan && device->info.family >= NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA) {
 368                 ret = nouveau_bo_vma_add(nvbo, drm->client.vm, &fb->vma);
 369                 if (ret) {
 370                         NV_ERROR(drm, "failed to map fb into chan: %d\n", ret);
 371                         chan = NULL;
 372                 }
 373         }
 374
 375         info = drm_fb_helper_alloc_fbi(helper);
 376         if (IS_ERR(info)) {
 377                 ret = PTR_ERR(info);
 378                 goto out_unlock;
 379         }
 380         info->skip_vt_switch = 1;
 381
 382         info->par = fbcon;
 383
 384         /* setup helper */
 385         fbcon->helper.fb = &fb->base;
 386
 387         strcpy(info->fix.id, "nouveaufb");
 388         if (!chan)
 389                 info->flags = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 390         else
 391                 info->flags = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_COPYAREA |
 392                               FBINFO_HWACCEL_FILLRECT |
 393                               FBINFO_HWACCEL_IMAGEBLIT;
 394         info->flags |= FBINFO_CAN_FORCE_OUTPUT;
 395         info->fbops = &nouveau_fbcon_sw_ops;
 396         info->fix.smem_start = fb->nvbo->bo.mem.bus.base +
 397                                fb->nvbo->bo.mem.bus.offset;
 398         info->fix.smem_len = fb->nvbo->bo.mem.num_pages << PAGE_SHIFT;
 399
 400         info->screen_base = nvbo_kmap_obj_iovirtual(fb->nvbo);
 401         info->screen_size = fb->nvbo->bo.mem.num_pages << PAGE_SHIFT;
 402
 403         drm_fb_helper_fill_fix(info, fb->base.pitches[0], fb->base.depth);
 404         drm_fb_helper_fill_var(info, &fbcon->helper, sizes->fb_width, sizes->fb_height);
 405
 406         /* Use default scratch pixmap (info->pixmap.flags = FB_PIXMAP_SYSTEM) */
 407
 408         if (chan)
 409                 nouveau_fbcon_accel_init(dev);
 410         nouveau_fbcon_zfill(dev, fbcon);
 411
 412         /* To allow resizeing without swapping buffers */
 413         NV_INFO(drm, "allocated %dx%d fb: 0x%llx, bo %p\n",
 414                 fb->base.width, fb->base.height, fb->nvbo->bo.offset, nvbo);
 415
 416         vga_switcheroo_client_fb_set(dev->pdev, info);
 417         return 0;
 418
 419 out_unlock:
 420         if (chan)
 421                 nouveau_bo_vma_del(fb->nvbo, &fb->vma);
 422         nouveau_bo_unmap(fb->nvbo);
 423 out_unpin:
 424         nouveau_bo_unpin(fb->nvbo);
 425 out_unref:
 426         nouveau_bo_ref(NULL, &fb->nvbo);
 427 out:
 428         return ret;
 429 }
 430
 431 void
 432 nouveau_fbcon_output_poll_changed(struct drm_device *dev)
 433 {
 434         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 435         if (drm->fbcon)
 436                 drm_fb_helper_hotplug_event(&drm->fbcon->helper);
 437 }
 438
 439 static int
 440 nouveau_fbcon_destroy(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 441 {
 442         struct nouveau_framebuffer *nouveau_fb = nouveau_framebuffer(fbcon->helper.fb);
 443
 444         drm_fb_helper_unregister_fbi(&fbcon->helper);
 445         drm_fb_helper_release_fbi(&fbcon->helper);
 446         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 447
 448         if (nouveau_fb->nvbo) {
 449                 nouveau_bo_vma_del(nouveau_fb->nvbo, &nouveau_fb->vma);
 450                 nouveau_bo_unmap(nouveau_fb->nvbo);
 451                 nouveau_bo_unpin(nouveau_fb->nvbo);
 452                 drm_framebuffer_unreference(&nouveau_fb->base);
 453         }
 454
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 void nouveau_fbcon_gpu_lockup(struct fb_info *info)
 459 {
 460         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 461         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 462
 463         NV_ERROR(drm, "GPU lockup - switching to software fbcon\n");
 464         info->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 465 }
 466
 467 static const struct drm_fb_helper_funcs nouveau_fbcon_helper_funcs = {
 468         .gamma_set = nouveau_fbcon_gamma_set,
 469         .gamma_get = nouveau_fbcon_gamma_get,
 470         .fb_probe = nouveau_fbcon_create,
 471 };
 472
 473 static void
 474 nouveau_fbcon_set_suspend_work(struct work_struct *work)
 475 {
 476         struct nouveau_drm *drm = container_of(work, typeof(*drm), fbcon_work);
 477         int state = READ_ONCE(drm->fbcon_new_state);
 478
 479         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 480                 pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 481
 482         console_lock();
 483         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 484                 nouveau_fbcon_accel_restore(drm->dev);
 485         drm_fb_helper_set_suspend(&drm->fbcon->helper, state);
 486         if (state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 487                 nouveau_fbcon_accel_save_disable(drm->dev);
 488         console_unlock();
 489
 490         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING) {
 491                 pm_runtime_mark_last_busy(drm->dev->dev);
 492                 pm_runtime_put_sync(drm->dev->dev);
 493         }
 494 }
 495
 496 void
 497 nouveau_fbcon_set_suspend(struct drm_device *dev, int state)
 498 {
 499         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 500
 501         if (!drm->fbcon)
 502                 return;
 503
 504         drm->fbcon_new_state = state;
 505         /* Since runtime resume can happen as a result of a sysfs operation,
 506          * it's possible we already have the console locked. So handle fbcon
 507          * init/deinit from a seperate work thread
 508          */
 509         schedule_work(&drm->fbcon_work);
 510 }
 511
 512 int
 513 nouveau_fbcon_init(struct drm_device *dev)
 514 {
 515         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 516         struct nouveau_fbdev *fbcon;
 517         int preferred_bpp;
 518         int ret;
 519
 520         if (!dev->mode_config.num_crtc ||
 521             (dev->pdev->class >> 8) != PCI_CLASS_DISPLAY_VGA)
 522                 return 0;
 523
 524         fbcon = kzalloc(sizeof(struct nouveau_fbdev), GFP_KERNEL);
 525         if (!fbcon)
 526                 return -ENOMEM;
 527
 528         drm->fbcon = fbcon;
 529         INIT_WORK(&drm->fbcon_work, nouveau_fbcon_set_suspend_work);
 530
 531         drm_fb_helper_prepare(dev, &fbcon->helper, &nouveau_fbcon_helper_funcs);
 532
 533         ret = drm_fb_helper_init(dev, &fbcon->helper,
 534                                  dev->mode_config.num_crtc, 4);
 535         if (ret)
 536                 goto free;
 537
 538         ret = drm_fb_helper_single_add_all_connectors(&fbcon->helper);
 539         if (ret)
 540                 goto fini;
 541
 542         if (drm->device.info.ram_size <= 32 * 1024 * 1024)
 543                 preferred_bpp = 8;
 544         else
 545         if (drm->device.info.ram_size <= 64 * 1024 * 1024)
 546                 preferred_bpp = 16;
 547         else
 548                 preferred_bpp = 32;
 549
 550         /* disable all the possible outputs/crtcs before entering KMS mode */
 551         if (!dev->mode_config.funcs->atomic_commit)
 552                 drm_helper_disable_unused_functions(dev);
 553
 554         ret = drm_fb_helper_initial_config(&fbcon->helper, preferred_bpp);
 555         if (ret)
 556                 goto fini;
 557
 558         if (fbcon->helper.fbdev)
 559                 fbcon->helper.fbdev->pixmap.buf_align = 4;
 560         return 0;
 561
 562 fini:
 563         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 564 free:
 565         kfree(fbcon);
 566         return ret;
 567 }
 568
 569 void
 570 nouveau_fbcon_fini(struct drm_device *dev)
 571 {
 572         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 573
 574         if (!drm->fbcon)
 575                 return;
 576
 577         nouveau_fbcon_accel_fini(dev);
 578         nouveau_fbcon_destroy(dev, drm->fbcon);
 579         kfree(drm->fbcon);
 580         drm->fbcon = NULL;
 581 }