drivers/gpu/drm/msm/msm_gem.c

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