]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_irq.c
Merge remote-tracking branches 'asoc/fix/nau8825', 'asoc/fix/ops', 'asoc/fix/rcar...
[karo-tx-linux.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
5  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
6  */
7
8 /*
9  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
10  *
11  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
12  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
13  * All Rights Reserved.
14  *
15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
16  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
17  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
18  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
19  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
20  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
21  *
22  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
23  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
24  * Software.
25  *
26  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
27  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
28  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
29  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
30  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
31  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
32  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <drm/drmP.h>
36 #include "drm_trace.h"
37 #include "drm_internal.h"
38
39 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
40 #include <linux/slab.h>
41
42 #include <linux/vgaarb.h>
43 #include <linux/export.h>
44
45 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
46 #define vblanktimestamp(dev, pipe, count) \
47         ((dev)->vblank[pipe].time[(count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE])
48
49 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
50  * drm_timestamp_precision before giving up.
51  */
52 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
53
54 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
55  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
56  */
57 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
58
59 static bool
60 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
61                           struct timeval *tvblank, unsigned flags);
62
63 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
64
65 /*
66  * Default to use monotonic timestamps for wait-for-vblank and page-flip
67  * complete events.
68  */
69 unsigned int drm_timestamp_monotonic = 1;
70
71 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
72
73 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
74 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
75 module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
76
77 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
78                          u32 vblank_count_inc,
79                          struct timeval *t_vblank, u32 last)
80 {
81         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
82         u32 tslot;
83
84         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
85
86         vblank->last = last;
87
88         /* All writers hold the spinlock, but readers are serialized by
89          * the latching of vblank->count below.
90          */
91         tslot = vblank->count + vblank_count_inc;
92         vblanktimestamp(dev, pipe, tslot) = *t_vblank;
93
94         /*
95          * vblank timestamp updates are protected on the write side with
96          * vblank_time_lock, but on the read side done locklessly using a
97          * sequence-lock on the vblank counter. Ensure correct ordering using
98          * memory barrriers. We need the barrier both before and also after the
99          * counter update to synchronize with the next timestamp write.
100          * The read-side barriers for this are in drm_vblank_count_and_time.
101          */
102         smp_wmb();
103         vblank->count += vblank_count_inc;
104         smp_wmb();
105 }
106
107 /**
108  * drm_reset_vblank_timestamp - reset the last timestamp to the last vblank
109  * @dev: DRM device
110  * @pipe: index of CRTC for which to reset the timestamp
111  *
112  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
113  * to the last vblank occurred.
114  *
115  * Only to be called from drm_vblank_on().
116  *
117  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
118  * device vblank fields.
119  */
120 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
121 {
122         u32 cur_vblank;
123         bool rc;
124         struct timeval t_vblank;
125         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
126
127         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
128
129         /*
130          * sample the current counter to avoid random jumps
131          * when drm_vblank_enable() applies the diff
132          */
133         do {
134                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
135                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, 0);
136         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
137
138         /*
139          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
140          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
141          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
142          */
143         if (!rc)
144                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
145
146         /*
147          * +1 to make sure user will never see the same
148          * vblank counter value before and after a modeset
149          */
150         store_vblank(dev, pipe, 1, &t_vblank, cur_vblank);
151
152         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
153 }
154
155 /**
156  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
157  * @dev: DRM device
158  * @pipe: counter to update
159  *
160  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
161  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
162  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
163  * call if necessary.
164  *
165  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
166  * didn't get an interrupt for.
167  *
168  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
169  * device vblank fields.
170  */
171 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
172                                     unsigned long flags)
173 {
174         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
175         u32 cur_vblank, diff;
176         bool rc;
177         struct timeval t_vblank;
178         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
179         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
180
181         /*
182          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
183          * wrap if needed.
184          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
185          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
186          * a long time.
187          *
188          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
189          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
190          * updating its hardware counter while we are retrieving the
191          * corresponding vblank timestamp.
192          */
193         do {
194                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
195                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, flags);
196         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
197
198         if (dev->max_vblank_count != 0) {
199                 /* trust the hw counter when it's around */
200                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & dev->max_vblank_count;
201         } else if (rc && framedur_ns) {
202                 const struct timeval *t_old;
203                 u64 diff_ns;
204
205                 t_old = &vblanktimestamp(dev, pipe, vblank->count);
206                 diff_ns = timeval_to_ns(&t_vblank) - timeval_to_ns(t_old);
207
208                 /*
209                  * Figure out how many vblanks we've missed based
210                  * on the difference in the timestamps and the
211                  * frame/field duration.
212                  */
213                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
214
215                 if (diff == 0 && flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ)
216                         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u: Redundant vblirq ignored."
217                                       " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
218                                       pipe, (long long) diff_ns, framedur_ns);
219         } else {
220                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
221                 diff = (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) != 0;
222         }
223
224         DRM_DEBUG_VBL("updating vblank count on crtc %u:"
225                       " current=%u, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
226                       pipe, vblank->count, diff, cur_vblank, vblank->last);
227
228         if (diff == 0) {
229                 WARN_ON_ONCE(cur_vblank != vblank->last);
230                 return;
231         }
232
233         /*
234          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
235          * available and didn't fail, or we were called from the vblank interrupt.
236          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
237          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
238          */
239         if (!rc && (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) == 0)
240                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
241
242         store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank, cur_vblank);
243 }
244
245 /*
246  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
247  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
248  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
249  * disable.
250  */
251 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
252 {
253         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
254         unsigned long irqflags;
255
256         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
257          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
258          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
259          */
260         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
261
262         /*
263          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
264          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
265          * hardware potentially runtime suspended.
266          */
267         if (vblank->enabled) {
268                 dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
269                 vblank->enabled = false;
270         }
271
272         /*
273          * Always update the count and timestamp to maintain the
274          * appearance that the counter has been ticking all along until
275          * this time. This makes the count account for the entire time
276          * between drm_vblank_on() and drm_vblank_off().
277          */
278         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
279
280         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
281 }
282
283 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
284 {
285         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
286         struct drm_device *dev = vblank->dev;
287         unsigned int pipe = vblank->pipe;
288         unsigned long irqflags;
289
290         if (!dev->vblank_disable_allowed)
291                 return;
292
293         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
294         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
295                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
296                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
297         }
298         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
299 }
300
301 /**
302  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
303  * @dev: DRM device
304  *
305  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
306  */
307 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
308 {
309         unsigned int pipe;
310
311         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
312         if (dev->num_crtcs == 0)
313                 return;
314
315         for (pipe = 0; pipe < dev->num_crtcs; pipe++) {
316                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
317
318                 WARN_ON(vblank->enabled &&
319                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
320
321                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
322         }
323
324         kfree(dev->vblank);
325
326         dev->num_crtcs = 0;
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
329
330 /**
331  * drm_vblank_init - initialize vblank support
332  * @dev: DRM device
333  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
334  *
335  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
336  *
337  * Returns:
338  * Zero on success or a negative error code on failure.
339  */
340 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
341 {
342         int ret = -ENOMEM;
343         unsigned int i;
344
345         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
346         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
347
348         dev->num_crtcs = num_crtcs;
349
350         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
351         if (!dev->vblank)
352                 goto err;
353
354         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
355                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
356
357                 vblank->dev = dev;
358                 vblank->pipe = i;
359                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
360                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
361                             (unsigned long)vblank);
362         }
363
364         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
365
366         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
367         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
368                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
369         else
370                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
371
372         /* Must have precise timestamping for reliable vblank instant disable */
373         if (dev->vblank_disable_immediate && !dev->driver->get_vblank_timestamp) {
374                 dev->vblank_disable_immediate = false;
375                 DRM_INFO("Setting vblank_disable_immediate to false because "
376                          "get_vblank_timestamp == NULL\n");
377         }
378
379         dev->vblank_disable_allowed = false;
380
381         return 0;
382
383 err:
384         dev->num_crtcs = 0;
385         return ret;
386 }
387 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
388
389 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
390 {
391         struct drm_device *dev = cookie;
392
393         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
394                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
395                 return;
396         }
397
398         if (!dev->irq_enabled)
399                 return;
400
401         if (state) {
402                 if (dev->driver->irq_uninstall)
403                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
404         } else {
405                 if (dev->driver->irq_preinstall)
406                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
407                 if (dev->driver->irq_postinstall)
408                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
409         }
410 }
411
412 /**
413  * drm_irq_install - install IRQ handler
414  * @dev: DRM device
415  * @irq: IRQ number to install the handler for
416  *
417  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
418  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
419  * installation.
420  *
421  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
422  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
423  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
424  * that vblank interrupts are available.
425  *
426  * Returns:
427  * Zero on success or a negative error code on failure.
428  */
429 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
430 {
431         int ret;
432         unsigned long sh_flags = 0;
433
434         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
435                 return -EINVAL;
436
437         if (irq == 0)
438                 return -EINVAL;
439
440         /* Driver must have been initialized */
441         if (!dev->dev_private)
442                 return -EINVAL;
443
444         if (dev->irq_enabled)
445                 return -EBUSY;
446         dev->irq_enabled = true;
447
448         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
449
450         /* Before installing handler */
451         if (dev->driver->irq_preinstall)
452                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
453
454         /* Install handler */
455         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
456                 sh_flags = IRQF_SHARED;
457
458         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
459                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
460
461         if (ret < 0) {
462                 dev->irq_enabled = false;
463                 return ret;
464         }
465
466         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
467                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
468
469         /* After installing handler */
470         if (dev->driver->irq_postinstall)
471                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
472
473         if (ret < 0) {
474                 dev->irq_enabled = false;
475                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
476                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
477                 free_irq(irq, dev);
478         } else {
479                 dev->irq = irq;
480         }
481
482         return ret;
483 }
484 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
485
486 /**
487  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
488  * @dev: DRM device
489  *
490  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
491  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
492  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
493  * drm_device->irq_enabled to false.
494  *
495  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
496  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
497  * the same function through an ioctl.
498  *
499  * Returns:
500  * Zero on success or a negative error code on failure.
501  */
502 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
503 {
504         unsigned long irqflags;
505         bool irq_enabled;
506         int i;
507
508         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
509                 return -EINVAL;
510
511         irq_enabled = dev->irq_enabled;
512         dev->irq_enabled = false;
513
514         /*
515          * Wake up any waiters so they don't hang. This is just to paper over
516          * isssues for UMS drivers which aren't in full control of their
517          * vblank/irq handling. KMS drivers must ensure that vblanks are all
518          * disabled when uninstalling the irq handler.
519          */
520         if (dev->num_crtcs) {
521                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
522                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
523                         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
524
525                         if (!vblank->enabled)
526                                 continue;
527
528                         WARN_ON(drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
529
530                         vblank_disable_and_save(dev, i);
531                         wake_up(&vblank->queue);
532                 }
533                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
534         }
535
536         if (!irq_enabled)
537                 return -EINVAL;
538
539         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
540
541         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
542                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
543
544         if (dev->driver->irq_uninstall)
545                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
546
547         free_irq(dev->irq, dev);
548
549         return 0;
550 }
551 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
552
553 /*
554  * IRQ control ioctl.
555  *
556  * \param inode device inode.
557  * \param file_priv DRM file private.
558  * \param cmd command.
559  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
560  * \return zero on success or a negative number on failure.
561  *
562  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
563  */
564 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
565                 struct drm_file *file_priv)
566 {
567         struct drm_control *ctl = data;
568         int ret = 0, irq;
569
570         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
571          * this used to be a separate function in drm_dma.h
572          */
573
574         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
575                 return 0;
576         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
577                 return 0;
578         /* UMS was only ever support on pci devices. */
579         if (WARN_ON(!dev->pdev))
580                 return -EINVAL;
581
582         switch (ctl->func) {
583         case DRM_INST_HANDLER:
584                 irq = dev->pdev->irq;
585
586                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
587                     ctl->irq != irq)
588                         return -EINVAL;
589                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
590                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
591                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
592
593                 return ret;
594         case DRM_UNINST_HANDLER:
595                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
596                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
597                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
598
599                 return ret;
600         default:
601                 return -EINVAL;
602         }
603 }
604
605 /**
606  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
607  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
608  * @mode: display mode containing the scanout timings
609  *
610  * Calculate and store various constants which are later
611  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
612  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
613  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
614  * things like panel scaling or other adjustments into account.
615  */
616 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
617                                      const struct drm_display_mode *mode)
618 {
619         struct drm_device *dev = crtc->dev;
620         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
621         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
622         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
623         int dotclock = mode->crtc_clock;
624
625         if (!dev->num_crtcs)
626                 return;
627
628         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
629                 return;
630
631         /* Valid dotclock? */
632         if (dotclock > 0) {
633                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
634
635                 /*
636                  * Convert scanline length in pixels and video
637                  * dot clock to line duration and frame duration
638                  * in nanoseconds:
639                  */
640                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
641                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
642
643                 /*
644                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
645                  */
646                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
647                         framedur_ns /= 2;
648         } else
649                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
650                           crtc->base.id);
651
652         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
653         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
654
655         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
656                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
657                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
658         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
659                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
660 }
661 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
662
663 /**
664  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
665  * @dev: DRM device
666  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
667  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
668  *             On return contains true maximum error of timestamp
669  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
670  * @flags: Flags to pass to driver:
671  *         0 = Default,
672  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
673  * @mode: mode which defines the scanout timings
674  *
675  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
676  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
677  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
678  * actual timestamping.
679  *
680  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
681  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
682  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
683  * pixel in the following video frame.
684  *
685  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
686  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
687  * that corresponds to the true scanout timing.
688  *
689  * The current implementation only handles standard video modes. It
690  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
691  * active. Higher level code is expected to handle this.
692  *
693  * Returns:
694  * Negative value on error, failure or if not supported in current
695  * video mode:
696  *
697  * -EINVAL   - Invalid CRTC.
698  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
699  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
700  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
701  *
702  * Returns or'ed positive status flags on success:
703  *
704  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
705  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
706  *
707  */
708 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev,
709                                           unsigned int pipe,
710                                           int *max_error,
711                                           struct timeval *vblank_time,
712                                           unsigned flags,
713                                           const struct drm_display_mode *mode)
714 {
715         struct timeval tv_etime;
716         ktime_t stime, etime;
717         unsigned int vbl_status;
718         int ret = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
719         int vpos, hpos, i;
720         int delta_ns, duration_ns;
721
722         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
723                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
724                 return -EINVAL;
725         }
726
727         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
728         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
729                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
730                 return -EIO;
731         }
732
733         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
734          * Happens during initial modesetting of a crtc.
735          */
736         if (mode->crtc_clock == 0) {
737                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
738                 return -EAGAIN;
739         }
740
741         /* Get current scanout position with system timestamp.
742          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
743          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
744          *
745          * This guarantees a tight bound on maximum error if
746          * code gets preempted or delayed for some reason.
747          */
748         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
749                 /*
750                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
751                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
752                  */
753                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, pipe, flags,
754                                                                &vpos, &hpos,
755                                                                &stime, &etime,
756                                                                mode);
757
758                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
759                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
760                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed [0x%x].\n",
761                                   pipe, vbl_status);
762                         return -EIO;
763                 }
764
765                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
766                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
767
768                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
769                 if (duration_ns <= *max_error)
770                         break;
771         }
772
773         /* Noisy system timing? */
774         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
775                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
776                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
777         }
778
779         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
780         *max_error = duration_ns;
781
782         /* Check if in vblank area:
783          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
784          * within vblank area, counting down the number of lines until
785          * start of scanout.
786          */
787         if (vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK)
788                 ret |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
789
790         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
791          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
792          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
793          */
794         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
795                            mode->crtc_clock);
796
797         if (!drm_timestamp_monotonic)
798                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
799
800         /* save this only for debugging purposes */
801         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
802         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
803          * vblank_time timestamp for end of vblank.
804          */
805         if (delta_ns < 0)
806                 etime = ktime_add_ns(etime, -delta_ns);
807         else
808                 etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
809         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
810
811         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u : v 0x%x p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
812                       pipe, vbl_status, hpos, vpos,
813                       (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
814                       (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
815                       duration_ns/1000, i);
816
817         return ret;
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
820
821 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
822 {
823         ktime_t now;
824
825         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
826         return ktime_to_timeval(now);
827 }
828
829 /**
830  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
831  *                             vblank interval
832  * @dev: DRM device
833  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
834  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
835  * @flags: Flags to pass to driver:
836  *         0 = Default,
837  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
838  *
839  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
840  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
841  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
842  *
843  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
844  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
845  *
846  * Returns:
847  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
848  */
849 static bool
850 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
851                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
852 {
853         int ret;
854
855         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
856         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
857
858         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
859         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
860                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, pipe, &max_error,
861                                                         tvblank, flags);
862                 if (ret > 0)
863                         return true;
864         }
865
866         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
867          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
868          */
869         *tvblank = get_drm_timestamp();
870
871         return false;
872 }
873
874 /**
875  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
876  * @dev: DRM device
877  * @pipe: index of CRTC for which to retrieve the counter
878  *
879  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
880  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
881  * modesetting activity.
882  *
883  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count().
884  *
885  * Returns:
886  * The software vblank counter.
887  */
888 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
889 {
890         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
891
892         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
893                 return 0;
894
895         return vblank->count;
896 }
897 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
898
899 /**
900  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
901  * @crtc: which counter to retrieve
902  *
903  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
904  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
905  * modesetting activity.
906  *
907  * This is the native KMS version of drm_vblank_count().
908  *
909  * Returns:
910  * The software vblank counter.
911  */
912 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
913 {
914         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
915 }
916 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
917
918 /**
919  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
920  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
921  * @dev: DRM device
922  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
923  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
924  *
925  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
926  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
927  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
928  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
929  *
930  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
931  */
932 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
933                               struct timeval *vblanktime)
934 {
935         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
936         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
937         u32 cur_vblank;
938
939         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
940                 return 0;
941
942         /*
943          * Vblank timestamps are read lockless. To ensure consistency the vblank
944          * counter is rechecked and ordering is ensured using memory barriers.
945          * This works like a seqlock. The write-side barriers are in store_vblank.
946          */
947         do {
948                 cur_vblank = vblank->count;
949                 smp_rmb();
950                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, pipe, cur_vblank);
951                 smp_rmb();
952         } while (cur_vblank != vblank->count && --count > 0);
953
954         return cur_vblank;
955 }
956 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
957
958 /**
959  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
960  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
961  * @crtc: which counter to retrieve
962  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
963  *
964  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
965  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
966  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
967  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
968  *
969  * This is the native KMS version of drm_vblank_count_and_time().
970  */
971 u32 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
972                                    struct timeval *vblanktime)
973 {
974         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
975                                          vblanktime);
976 }
977 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
978
979 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
980                 struct drm_pending_vblank_event *e,
981                 unsigned long seq, struct timeval *now)
982 {
983         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
984         e->event.sequence = seq;
985         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
986         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
987
988         list_add_tail(&e->base.link,
989                       &e->base.file_priv->event_list);
990         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
991         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
992                                          e->event.sequence);
993 }
994
995 /**
996  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
997  * @dev: DRM device
998  * @pipe: CRTC index
999  * @e: the event to send
1000  *
1001  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
1002  * Caller must hold event lock.
1003  *
1004  * This is the legacy version of drm_crtc_send_vblank_event().
1005  */
1006 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1007                            struct drm_pending_vblank_event *e)
1008 {
1009         struct timeval now;
1010         unsigned int seq;
1011
1012         if (dev->num_crtcs > 0) {
1013                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1014         } else {
1015                 seq = 0;
1016
1017                 now = get_drm_timestamp();
1018         }
1019         e->pipe = pipe;
1020         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1021 }
1022 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
1023
1024 /**
1025  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1026  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1027  * @e: the event to send
1028  *
1029  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
1030  * Caller must hold event lock.
1031  *
1032  * This is the native KMS version of drm_send_vblank_event().
1033  */
1034 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1035                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1036 {
1037         drm_send_vblank_event(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc), e);
1038 }
1039 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1040
1041 /**
1042  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
1043  * @dev: DRM device
1044  * @pipe: CRTC index
1045  *
1046  * Returns:
1047  * Zero on success or a negative error code on failure.
1048  */
1049 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1050 {
1051         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1052         int ret = 0;
1053
1054         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1055
1056         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1057
1058         if (!vblank->enabled) {
1059                 /*
1060                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1061                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1062                  * until we are done reinitializing master counter and
1063                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1064                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1065                  */
1066                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1067                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
1068                 if (ret)
1069                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1070                 else {
1071                         vblank->enabled = true;
1072                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1073                 }
1074         }
1075
1076         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1077
1078         return ret;
1079 }
1080
1081 /**
1082  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1083  * @dev: DRM device
1084  * @pipe: index of CRTC to own
1085  *
1086  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1087  * while in use.
1088  *
1089  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1090  *
1091  * Returns:
1092  * Zero on success or a negative error code on failure.
1093  */
1094 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1095 {
1096         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1097         unsigned long irqflags;
1098         int ret = 0;
1099
1100         if (!dev->num_crtcs)
1101                 return -EINVAL;
1102
1103         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1104                 return -EINVAL;
1105
1106         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1107         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1108         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1109                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1110         } else {
1111                 if (!vblank->enabled) {
1112                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1113                         ret = -EINVAL;
1114                 }
1115         }
1116         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1117
1118         return ret;
1119 }
1120 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
1121
1122 /**
1123  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1124  * @crtc: which CRTC to own
1125  *
1126  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1127  * while in use.
1128  *
1129  * This is the native kms version of drm_vblank_get().
1130  *
1131  * Returns:
1132  * Zero on success or a negative error code on failure.
1133  */
1134 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1135 {
1136         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1139
1140 /**
1141  * drm_vblank_put - release ownership of vblank events
1142  * @dev: DRM device
1143  * @pipe: index of CRTC to release
1144  *
1145  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1146  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1147  *
1148  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1149  */
1150 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1151 {
1152         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1153
1154         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1155                 return;
1156
1157         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1158                 return;
1159
1160         /* Last user schedules interrupt disable */
1161         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1162                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1163                         return;
1164                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1165                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1166                 else
1167                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1168                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1169         }
1170 }
1171 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
1172
1173 /**
1174  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1175  * @crtc: which counter to give up
1176  *
1177  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1178  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1179  *
1180  * This is the native kms version of drm_vblank_put().
1181  */
1182 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1183 {
1184         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1185 }
1186 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1187
1188 /**
1189  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1190  * @dev: DRM device
1191  * @pipe: CRTC index
1192  *
1193  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1194  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1195  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1196  */
1197 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1198 {
1199         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1200         int ret;
1201         u32 last;
1202
1203         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1204                 return;
1205
1206         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1207         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1208                 return;
1209
1210         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1211
1212         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1213                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1214                                  msecs_to_jiffies(100));
1215
1216         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1217
1218         drm_vblank_put(dev, pipe);
1219 }
1220 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1221
1222 /**
1223  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1224  * @crtc: DRM crtc
1225  *
1226  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1227  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1228  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1229  */
1230 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1231 {
1232         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1233 }
1234 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1235
1236 /**
1237  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1238  * @dev: DRM device
1239  * @pipe: CRTC index
1240  *
1241  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1242  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1243  * stored so that drm_vblank_on() can restore it again.
1244  *
1245  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1246  * reset, e.g. when suspending.
1247  *
1248  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_off().
1249  */
1250 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1251 {
1252         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1253         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1254         struct timeval now;
1255         unsigned long irqflags;
1256         unsigned int seq;
1257
1258         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1259                 return;
1260
1261         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1262
1263         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1264         vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1265         wake_up(&vblank->queue);
1266
1267         /*
1268          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1269          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1270          */
1271         if (!vblank->inmodeset) {
1272                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1273                 vblank->inmodeset = 1;
1274         }
1275         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1276
1277         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1278         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1279
1280         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1281                 if (e->pipe != pipe)
1282                         continue;
1283                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: "
1284                           "wanted %d, current %d\n",
1285                           e->event.sequence, seq);
1286                 list_del(&e->base.link);
1287                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1288                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1289         }
1290         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1291 }
1292 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1293
1294 /**
1295  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1296  * @crtc: CRTC in question
1297  *
1298  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1299  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1300  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1301  *
1302  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1303  * reset, e.g. when suspending.
1304  *
1305  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1306  */
1307 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1308 {
1309         drm_vblank_off(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1310 }
1311 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1312
1313 /**
1314  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1315  * @crtc: CRTC in question
1316  *
1317  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1318  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1319  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1320  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1321  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1322  */
1323 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1324 {
1325         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1326         unsigned long irqflags;
1327         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1328         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1329
1330         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1331         /*
1332          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1333          * interrupt by bumping the refcount.
1334          */
1335         if (!vblank->inmodeset) {
1336                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1337                 vblank->inmodeset = 1;
1338         }
1339         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1340
1341         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1344
1345 /**
1346  * drm_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1347  * @dev: DRM device
1348  * @pipe: CRTC index
1349  *
1350  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1351  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1352  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1353  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1354  *
1355  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_on().
1356  */
1357 void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1358 {
1359         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1360         unsigned long irqflags;
1361
1362         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1363                 return;
1364
1365         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1366         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1367         if (vblank->inmodeset) {
1368                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1369                 vblank->inmodeset = 0;
1370         }
1371
1372         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1373
1374         /*
1375          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1376          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1377          */
1378         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 ||
1379             (!dev->vblank_disable_immediate && drm_vblank_offdelay == 0))
1380                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1381         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_on);
1384
1385 /**
1386  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1387  * @crtc: CRTC in question
1388  *
1389  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1390  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1391  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1392  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1393  *
1394  * This is the native kms version of drm_vblank_on().
1395  */
1396 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1397 {
1398         drm_vblank_on(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1399 }
1400 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1401
1402 /**
1403  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1404  * @dev: DRM device
1405  * @pipe: CRTC index
1406  *
1407  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1408  * reset the hardware frame counter.
1409  *
1410  * This is done by grabbing a temporary vblank reference to ensure that the
1411  * vblank interrupt keeps running across the modeset sequence. With this the
1412  * software-side vblank frame counting will ensure that there are no jumps or
1413  * discontinuities.
1414  *
1415  * Unfortunately this approach is racy and also doesn't work when the vblank
1416  * interrupt stops running, e.g. across system suspend resume. It is therefore
1417  * highly recommended that drivers use the newer drm_vblank_off() and
1418  * drm_vblank_on() instead. drm_vblank_pre_modeset() only works correctly when
1419  * using "cooked" software vblank frame counters and not relying on any hardware
1420  * counters.
1421  *
1422  * Drivers must call drm_vblank_post_modeset() when re-enabling the same crtc
1423  * again.
1424  */
1425 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1426 {
1427         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1428
1429         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1430         if (!dev->num_crtcs)
1431                 return;
1432
1433         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1434                 return;
1435
1436         /*
1437          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1438          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1439          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1440          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1441          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1442          */
1443         if (!vblank->inmodeset) {
1444                 vblank->inmodeset = 0x1;
1445                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1446                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1447         }
1448 }
1449 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1450
1451 /**
1452  * drm_vblank_post_modeset - undo drm_vblank_pre_modeset changes
1453  * @dev: DRM device
1454  * @pipe: CRTC index
1455  *
1456  * This function again drops the temporary vblank reference acquired in
1457  * drm_vblank_pre_modeset.
1458  */
1459 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1460 {
1461         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1462         unsigned long irqflags;
1463
1464         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1465         if (!dev->num_crtcs)
1466                 return;
1467
1468         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1469                 return;
1470
1471         if (vblank->inmodeset) {
1472                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1473                 dev->vblank_disable_allowed = true;
1474                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1475
1476                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1477                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1478
1479                 vblank->inmodeset = 0;
1480         }
1481 }
1482 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1483
1484 /*
1485  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1486  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1487  *
1488  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1489  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1490  *
1491  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1492  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1493  * will have already been incremented.
1494  */
1495 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1496                     struct drm_file *file_priv)
1497 {
1498         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1499         unsigned int pipe;
1500
1501         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1502         if (!dev->num_crtcs)
1503                 return 0;
1504
1505         /* KMS drivers handle this internally */
1506         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1507                 return 0;
1508
1509         pipe = modeset->crtc;
1510         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1511                 return -EINVAL;
1512
1513         switch (modeset->cmd) {
1514         case _DRM_PRE_MODESET:
1515                 drm_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1516                 break;
1517         case _DRM_POST_MODESET:
1518                 drm_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1519                 break;
1520         default:
1521                 return -EINVAL;
1522         }
1523
1524         return 0;
1525 }
1526
1527 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1528                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1529                                   struct drm_file *file_priv)
1530 {
1531         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1532         struct drm_pending_vblank_event *e;
1533         struct timeval now;
1534         unsigned long flags;
1535         unsigned int seq;
1536         int ret;
1537
1538         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1539         if (e == NULL) {
1540                 ret = -ENOMEM;
1541                 goto err_put;
1542         }
1543
1544         e->pipe = pipe;
1545         e->base.pid = current->pid;
1546         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1547         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1548         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1549         e->base.event = &e->event.base;
1550         e->base.file_priv = file_priv;
1551         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1552
1553         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1554
1555         /*
1556          * drm_vblank_off() might have been called after we called
1557          * drm_vblank_get(). drm_vblank_off() holds event_lock
1558          * around the vblank disable, so no need for further locking.
1559          * The reference from drm_vblank_get() protects against
1560          * vblank disable from another source.
1561          */
1562         if (!vblank->enabled) {
1563                 ret = -EINVAL;
1564                 goto err_unlock;
1565         }
1566
1567         if (file_priv->event_space < sizeof(e->event)) {
1568                 ret = -EBUSY;
1569                 goto err_unlock;
1570         }
1571
1572         file_priv->event_space -= sizeof(e->event);
1573         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1574
1575         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1576             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1577                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1578                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1579         }
1580
1581         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %u\n",
1582                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1583
1584         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1585                                       vblwait->request.sequence);
1586
1587         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1588         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1589                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1590                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1591                 vblwait->reply.sequence = seq;
1592         } else {
1593                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1594                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1595                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1596         }
1597
1598         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1599
1600         return 0;
1601
1602 err_unlock:
1603         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1604         kfree(e);
1605 err_put:
1606         drm_vblank_put(dev, pipe);
1607         return ret;
1608 }
1609
1610 /*
1611  * Wait for VBLANK.
1612  *
1613  * \param inode device inode.
1614  * \param file_priv DRM file private.
1615  * \param cmd command.
1616  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1617  * \return zero on success or a negative number on failure.
1618  *
1619  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1620  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1621  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1622  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1623  */
1624 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1625                     struct drm_file *file_priv)
1626 {
1627         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1628         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1629         int ret;
1630         unsigned int flags, seq, pipe, high_pipe;
1631
1632         if (!dev->irq_enabled)
1633                 return -EINVAL;
1634
1635         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1636                 return -EINVAL;
1637
1638         if (vblwait->request.type &
1639             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1640               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1641                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1642                           vblwait->request.type,
1643                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1644                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1645                 return -EINVAL;
1646         }
1647
1648         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1649         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1650         if (high_pipe)
1651                 pipe = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1652         else
1653                 pipe = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1654         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1655                 return -EINVAL;
1656
1657         vblank = &dev->vblank[pipe];
1658
1659         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1660         if (ret) {
1661                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1662                 return ret;
1663         }
1664         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1665
1666         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1667         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1668                 vblwait->request.sequence += seq;
1669                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1670         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1671                 break;
1672         default:
1673                 ret = -EINVAL;
1674                 goto done;
1675         }
1676
1677         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1678                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1679                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1680                  */
1681                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, vblwait, file_priv);
1682         }
1683
1684         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1685             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1686                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1687         }
1688
1689         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %u\n",
1690                   vblwait->request.sequence, pipe);
1691         vblank->last_wait = vblwait->request.sequence;
1692         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1693                     (((drm_vblank_count(dev, pipe) -
1694                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1695                      !vblank->enabled ||
1696                      !dev->irq_enabled));
1697
1698         if (ret != -EINTR) {
1699                 struct timeval now;
1700
1701                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1702                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1703                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1704
1705                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1706                           vblwait->reply.sequence);
1707         } else {
1708                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1709         }
1710
1711 done:
1712         drm_vblank_put(dev, pipe);
1713         return ret;
1714 }
1715
1716 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1717 {
1718         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1719         struct timeval now;
1720         unsigned int seq;
1721
1722         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1723
1724         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1725
1726         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1727                 if (e->pipe != pipe)
1728                         continue;
1729                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1730                         continue;
1731
1732                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1733                           e->event.sequence, seq);
1734
1735                 list_del(&e->base.link);
1736                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1737                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1738         }
1739
1740         trace_drm_vblank_event(pipe, seq);
1741 }
1742
1743 /**
1744  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1745  * @dev: DRM device
1746  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1747  *
1748  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1749  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1750  *
1751  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1752  */
1753 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1754 {
1755         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1756         unsigned long irqflags;
1757
1758         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1759                 return false;
1760
1761         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1762                 return false;
1763
1764         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1765
1766         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1767          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1768          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1769          */
1770         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1771
1772         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1773         if (!vblank->enabled) {
1774                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1775                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1776                 return false;
1777         }
1778
1779         drm_update_vblank_count(dev, pipe, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1780
1781         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1782
1783         wake_up(&vblank->queue);
1784         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1785
1786         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1787
1788         return true;
1789 }
1790 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1791
1792 /**
1793  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1794  * @crtc: where this event occurred
1795  *
1796  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1797  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1798  *
1799  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1800  *
1801  * Returns:
1802  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1803  */
1804 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1805 {
1806         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
1809
1810 /**
1811  * drm_vblank_no_hw_counter - "No hw counter" implementation of .get_vblank_counter()
1812  * @dev: DRM device
1813  * @pipe: CRTC for which to read the counter
1814  *
1815  * Drivers can plug this into the .get_vblank_counter() function if
1816  * there is no useable hardware frame counter available.
1817  *
1818  * Returns:
1819  * 0
1820  */
1821 u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1822 {
1823         return 0;
1824 }
1825 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_no_hw_counter);