]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_gem.c
Merge remote-tracking branch 'drm-tegra/drm/tegra/for-next'
[karo-tx-linux.git] / drivers / gpu / drm / drm_gem.c
1 /*
2  * Copyright © 2008 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  * Authors:
24  *    Eric Anholt <eric@anholt.net>
25  *
26  */
27
28 #include <linux/types.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/fs.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/module.h>
35 #include <linux/mman.h>
36 #include <linux/pagemap.h>
37 #include <linux/shmem_fs.h>
38 #include <linux/dma-buf.h>
39 #include <drm/drmP.h>
40 #include <drm/drm_vma_manager.h>
41 #include <drm/drm_gem.h>
42 #include "drm_internal.h"
43
44 /** @file drm_gem.c
45  *
46  * This file provides some of the base ioctls and library routines for
47  * the graphics memory manager implemented by each device driver.
48  *
49  * Because various devices have different requirements in terms of
50  * synchronization and migration strategies, implementing that is left up to
51  * the driver, and all that the general API provides should be generic --
52  * allocating objects, reading/writing data with the cpu, freeing objects.
53  * Even there, platform-dependent optimizations for reading/writing data with
54  * the CPU mean we'll likely hook those out to driver-specific calls.  However,
55  * the DRI2 implementation wants to have at least allocate/mmap be generic.
56  *
57  * The goal was to have swap-backed object allocation managed through
58  * struct file.  However, file descriptors as handles to a struct file have
59  * two major failings:
60  * - Process limits prevent more than 1024 or so being used at a time by
61  *   default.
62  * - Inability to allocate high fds will aggravate the X Server's select()
63  *   handling, and likely that of many GL client applications as well.
64  *
65  * This led to a plan of using our own integer IDs (called handles, following
66  * DRM terminology) to mimic fds, and implement the fd syscalls we need as
67  * ioctls.  The objects themselves will still include the struct file so
68  * that we can transition to fds if the required kernel infrastructure shows
69  * up at a later date, and as our interface with shmfs for memory allocation.
70  */
71
72 /*
73  * We make up offsets for buffer objects so we can recognize them at
74  * mmap time.
75  */
76
77 /* pgoff in mmap is an unsigned long, so we need to make sure that
78  * the faked up offset will fit
79  */
80
81 #if BITS_PER_LONG == 64
82 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
83 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
84 #else
85 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
86 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
87 #endif
88
89 /**
90  * drm_gem_init - Initialize the GEM device fields
91  * @dev: drm_devic structure to initialize
92  */
93 int
94 drm_gem_init(struct drm_device *dev)
95 {
96         struct drm_vma_offset_manager *vma_offset_manager;
97
98         mutex_init(&dev->object_name_lock);
99         idr_init(&dev->object_name_idr);
100
101         vma_offset_manager = kzalloc(sizeof(*vma_offset_manager), GFP_KERNEL);
102         if (!vma_offset_manager) {
103                 DRM_ERROR("out of memory\n");
104                 return -ENOMEM;
105         }
106
107         dev->vma_offset_manager = vma_offset_manager;
108         drm_vma_offset_manager_init(vma_offset_manager,
109                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START,
110                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE);
111
112         return 0;
113 }
114
115 void
116 drm_gem_destroy(struct drm_device *dev)
117 {
118
119         drm_vma_offset_manager_destroy(dev->vma_offset_manager);
120         kfree(dev->vma_offset_manager);
121         dev->vma_offset_manager = NULL;
122 }
123
124 /**
125  * drm_gem_object_init - initialize an allocated shmem-backed GEM object
126  * @dev: drm_device the object should be initialized for
127  * @obj: drm_gem_object to initialize
128  * @size: object size
129  *
130  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
131  * shmfs backing store.
132  */
133 int drm_gem_object_init(struct drm_device *dev,
134                         struct drm_gem_object *obj, size_t size)
135 {
136         struct file *filp;
137
138         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
139
140         filp = shmem_file_setup("drm mm object", size, VM_NORESERVE);
141         if (IS_ERR(filp))
142                 return PTR_ERR(filp);
143
144         obj->filp = filp;
145
146         return 0;
147 }
148 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_init);
149
150 /**
151  * drm_gem_private_object_init - initialize an allocated private GEM object
152  * @dev: drm_device the object should be initialized for
153  * @obj: drm_gem_object to initialize
154  * @size: object size
155  *
156  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
157  * no GEM provided backing store. Instead the caller is responsible for
158  * backing the object and handling it.
159  */
160 void drm_gem_private_object_init(struct drm_device *dev,
161                                  struct drm_gem_object *obj, size_t size)
162 {
163         BUG_ON((size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
164
165         obj->dev = dev;
166         obj->filp = NULL;
167
168         kref_init(&obj->refcount);
169         obj->handle_count = 0;
170         obj->size = size;
171         drm_vma_node_reset(&obj->vma_node);
172 }
173 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_private_object_init);
174
175 static void
176 drm_gem_remove_prime_handles(struct drm_gem_object *obj, struct drm_file *filp)
177 {
178         /*
179          * Note: obj->dma_buf can't disappear as long as we still hold a
180          * handle reference in obj->handle_count.
181          */
182         mutex_lock(&filp->prime.lock);
183         if (obj->dma_buf) {
184                 drm_prime_remove_buf_handle_locked(&filp->prime,
185                                                    obj->dma_buf);
186         }
187         mutex_unlock(&filp->prime.lock);
188 }
189
190 /**
191  * drm_gem_object_handle_free - release resources bound to userspace handles
192  * @obj: GEM object to clean up.
193  *
194  * Called after the last handle to the object has been closed
195  *
196  * Removes any name for the object. Note that this must be
197  * called before drm_gem_object_free or we'll be touching
198  * freed memory
199  */
200 static void drm_gem_object_handle_free(struct drm_gem_object *obj)
201 {
202         struct drm_device *dev = obj->dev;
203
204         /* Remove any name for this object */
205         if (obj->name) {
206                 idr_remove(&dev->object_name_idr, obj->name);
207                 obj->name = 0;
208         }
209 }
210
211 static void drm_gem_object_exported_dma_buf_free(struct drm_gem_object *obj)
212 {
213         /* Unbreak the reference cycle if we have an exported dma_buf. */
214         if (obj->dma_buf) {
215                 dma_buf_put(obj->dma_buf);
216                 obj->dma_buf = NULL;
217         }
218 }
219
220 static void
221 drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(struct drm_gem_object *obj)
222 {
223         if (WARN_ON(obj->handle_count == 0))
224                 return;
225
226         /*
227         * Must bump handle count first as this may be the last
228         * ref, in which case the object would disappear before we
229         * checked for a name
230         */
231
232         mutex_lock(&obj->dev->object_name_lock);
233         if (--obj->handle_count == 0) {
234                 drm_gem_object_handle_free(obj);
235                 drm_gem_object_exported_dma_buf_free(obj);
236         }
237         mutex_unlock(&obj->dev->object_name_lock);
238
239         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
240 }
241
242 /**
243  * drm_gem_handle_delete - deletes the given file-private handle
244  * @filp: drm file-private structure to use for the handle look up
245  * @handle: userspace handle to delete
246  *
247  * Removes the GEM handle from the @filp lookup table and if this is the last
248  * handle also cleans up linked resources like GEM names.
249  */
250 int
251 drm_gem_handle_delete(struct drm_file *filp, u32 handle)
252 {
253         struct drm_device *dev;
254         struct drm_gem_object *obj;
255
256         /* This is gross. The idr system doesn't let us try a delete and
257          * return an error code.  It just spews if you fail at deleting.
258          * So, we have to grab a lock around finding the object and then
259          * doing the delete on it and dropping the refcount, or the user
260          * could race us to double-decrement the refcount and cause a
261          * use-after-free later.  Given the frequency of our handle lookups,
262          * we may want to use ida for number allocation and a hash table
263          * for the pointers, anyway.
264          */
265         spin_lock(&filp->table_lock);
266
267         /* Check if we currently have a reference on the object */
268         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
269         if (obj == NULL) {
270                 spin_unlock(&filp->table_lock);
271                 return -EINVAL;
272         }
273         dev = obj->dev;
274
275         /* Release reference and decrement refcount. */
276         idr_remove(&filp->object_idr, handle);
277         spin_unlock(&filp->table_lock);
278
279         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
280                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, filp);
281         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, filp->filp);
282
283         if (dev->driver->gem_close_object)
284                 dev->driver->gem_close_object(obj, filp);
285         drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
286
287         return 0;
288 }
289 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_delete);
290
291 /**
292  * drm_gem_dumb_destroy - dumb fb callback helper for gem based drivers
293  * @file: drm file-private structure to remove the dumb handle from
294  * @dev: corresponding drm_device
295  * @handle: the dumb handle to remove
296  * 
297  * This implements the ->dumb_destroy kms driver callback for drivers which use
298  * gem to manage their backing storage.
299  */
300 int drm_gem_dumb_destroy(struct drm_file *file,
301                          struct drm_device *dev,
302                          uint32_t handle)
303 {
304         return drm_gem_handle_delete(file, handle);
305 }
306 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_dumb_destroy);
307
308 /**
309  * drm_gem_handle_create_tail - internal functions to create a handle
310  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
311  * @obj: object to register
312  * @handlep: pointer to return the created handle to the caller
313  * 
314  * This expects the dev->object_name_lock to be held already and will drop it
315  * before returning. Used to avoid races in establishing new handles when
316  * importing an object from either an flink name or a dma-buf.
317  */
318 int
319 drm_gem_handle_create_tail(struct drm_file *file_priv,
320                            struct drm_gem_object *obj,
321                            u32 *handlep)
322 {
323         struct drm_device *dev = obj->dev;
324         int ret;
325
326         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->object_name_lock));
327
328         /*
329          * Get the user-visible handle using idr.  Preload and perform
330          * allocation under our spinlock.
331          */
332         idr_preload(GFP_KERNEL);
333         spin_lock(&file_priv->table_lock);
334
335         ret = idr_alloc(&file_priv->object_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
336         drm_gem_object_reference(obj);
337         obj->handle_count++;
338         spin_unlock(&file_priv->table_lock);
339         idr_preload_end();
340         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
341         if (ret < 0) {
342                 drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
343                 return ret;
344         }
345         *handlep = ret;
346
347         ret = drm_vma_node_allow(&obj->vma_node, file_priv->filp);
348         if (ret) {
349                 drm_gem_handle_delete(file_priv, *handlep);
350                 return ret;
351         }
352
353         if (dev->driver->gem_open_object) {
354                 ret = dev->driver->gem_open_object(obj, file_priv);
355                 if (ret) {
356                         drm_gem_handle_delete(file_priv, *handlep);
357                         return ret;
358                 }
359         }
360
361         return 0;
362 }
363
364 /**
365  * drm_gem_handle_create - create a gem handle for an object
366  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
367  * @obj: object to register
368  * @handlep: pionter to return the created handle to the caller
369  *
370  * Create a handle for this object. This adds a handle reference
371  * to the object, which includes a regular reference count. Callers
372  * will likely want to dereference the object afterwards.
373  */
374 int drm_gem_handle_create(struct drm_file *file_priv,
375                           struct drm_gem_object *obj,
376                           u32 *handlep)
377 {
378         mutex_lock(&obj->dev->object_name_lock);
379
380         return drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, handlep);
381 }
382 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_create);
383
384
385 /**
386  * drm_gem_free_mmap_offset - release a fake mmap offset for an object
387  * @obj: obj in question
388  *
389  * This routine frees fake offsets allocated by drm_gem_create_mmap_offset().
390  */
391 void
392 drm_gem_free_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
393 {
394         struct drm_device *dev = obj->dev;
395
396         drm_vma_offset_remove(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node);
397 }
398 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_free_mmap_offset);
399
400 /**
401  * drm_gem_create_mmap_offset_size - create a fake mmap offset for an object
402  * @obj: obj in question
403  * @size: the virtual size
404  *
405  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
406  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
407  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
408  * structures.
409  *
410  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj, in cases where
411  * the virtual size differs from the physical size (ie. obj->size).  Otherwise
412  * just use drm_gem_create_mmap_offset().
413  */
414 int
415 drm_gem_create_mmap_offset_size(struct drm_gem_object *obj, size_t size)
416 {
417         struct drm_device *dev = obj->dev;
418
419         return drm_vma_offset_add(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node,
420                                   size / PAGE_SIZE);
421 }
422 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset_size);
423
424 /**
425  * drm_gem_create_mmap_offset - create a fake mmap offset for an object
426  * @obj: obj in question
427  *
428  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
429  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
430  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
431  * structures.
432  *
433  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj.
434  */
435 int drm_gem_create_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
436 {
437         return drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, obj->size);
438 }
439 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset);
440
441 /**
442  * drm_gem_get_pages - helper to allocate backing pages for a GEM object
443  * from shmem
444  * @obj: obj in question
445  *
446  * This reads the page-array of the shmem-backing storage of the given gem
447  * object. An array of pages is returned. If a page is not allocated or
448  * swapped-out, this will allocate/swap-in the required pages. Note that the
449  * whole object is covered by the page-array and pinned in memory.
450  *
451  * Use drm_gem_put_pages() to release the array and unpin all pages.
452  *
453  * This uses the GFP-mask set on the shmem-mapping (see mapping_set_gfp_mask()).
454  * If you require other GFP-masks, you have to do those allocations yourself.
455  *
456  * Note that you are not allowed to change gfp-zones during runtime. That is,
457  * shmem_read_mapping_page_gfp() must be called with the same gfp_zone(gfp) as
458  * set during initialization. If you have special zone constraints, set them
459  * after drm_gem_init_object() via mapping_set_gfp_mask(). shmem-core takes care
460  * to keep pages in the required zone during swap-in.
461  */
462 struct page **drm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
463 {
464         struct address_space *mapping;
465         struct page *p, **pages;
466         int i, npages;
467
468         /* This is the shared memory object that backs the GEM resource */
469         mapping = file_inode(obj->filp)->i_mapping;
470
471         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
472          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
473          * driver author is doing something really wrong:
474          */
475         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
476
477         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
478
479         pages = drm_malloc_ab(npages, sizeof(struct page *));
480         if (pages == NULL)
481                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
482
483         for (i = 0; i < npages; i++) {
484                 p = shmem_read_mapping_page(mapping, i);
485                 if (IS_ERR(p))
486                         goto fail;
487                 pages[i] = p;
488
489                 /* Make sure shmem keeps __GFP_DMA32 allocated pages in the
490                  * correct region during swapin. Note that this requires
491                  * __GFP_DMA32 to be set in mapping_gfp_mask(inode->i_mapping)
492                  * so shmem can relocate pages during swapin if required.
493                  */
494                 BUG_ON((mapping_gfp_mask(mapping) & __GFP_DMA32) &&
495                                 (page_to_pfn(p) >= 0x00100000UL));
496         }
497
498         return pages;
499
500 fail:
501         while (i--)
502                 page_cache_release(pages[i]);
503
504         drm_free_large(pages);
505         return ERR_CAST(p);
506 }
507 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_get_pages);
508
509 /**
510  * drm_gem_put_pages - helper to free backing pages for a GEM object
511  * @obj: obj in question
512  * @pages: pages to free
513  * @dirty: if true, pages will be marked as dirty
514  * @accessed: if true, the pages will be marked as accessed
515  */
516 void drm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page **pages,
517                 bool dirty, bool accessed)
518 {
519         int i, npages;
520
521         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
522          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
523          * driver author is doing something really wrong:
524          */
525         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
526
527         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
528
529         for (i = 0; i < npages; i++) {
530                 if (dirty)
531                         set_page_dirty(pages[i]);
532
533                 if (accessed)
534                         mark_page_accessed(pages[i]);
535
536                 /* Undo the reference we took when populating the table */
537                 page_cache_release(pages[i]);
538         }
539
540         drm_free_large(pages);
541 }
542 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_put_pages);
543
544 /** Returns a reference to the object named by the handle. */
545 struct drm_gem_object *
546 drm_gem_object_lookup(struct drm_device *dev, struct drm_file *filp,
547                       u32 handle)
548 {
549         struct drm_gem_object *obj;
550
551         spin_lock(&filp->table_lock);
552
553         /* Check if we currently have a reference on the object */
554         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
555         if (obj == NULL) {
556                 spin_unlock(&filp->table_lock);
557                 return NULL;
558         }
559
560         drm_gem_object_reference(obj);
561
562         spin_unlock(&filp->table_lock);
563
564         return obj;
565 }
566 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_lookup);
567
568 /**
569  * drm_gem_close_ioctl - implementation of the GEM_CLOSE ioctl
570  * @dev: drm_device
571  * @data: ioctl data
572  * @file_priv: drm file-private structure
573  *
574  * Releases the handle to an mm object.
575  */
576 int
577 drm_gem_close_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
578                     struct drm_file *file_priv)
579 {
580         struct drm_gem_close *args = data;
581         int ret;
582
583         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
584                 return -ENODEV;
585
586         ret = drm_gem_handle_delete(file_priv, args->handle);
587
588         return ret;
589 }
590
591 /**
592  * drm_gem_flink_ioctl - implementation of the GEM_FLINK ioctl
593  * @dev: drm_device
594  * @data: ioctl data
595  * @file_priv: drm file-private structure
596  *
597  * Create a global name for an object, returning the name.
598  *
599  * Note that the name does not hold a reference; when the object
600  * is freed, the name goes away.
601  */
602 int
603 drm_gem_flink_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
604                     struct drm_file *file_priv)
605 {
606         struct drm_gem_flink *args = data;
607         struct drm_gem_object *obj;
608         int ret;
609
610         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
611                 return -ENODEV;
612
613         obj = drm_gem_object_lookup(dev, file_priv, args->handle);
614         if (obj == NULL)
615                 return -ENOENT;
616
617         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
618         idr_preload(GFP_KERNEL);
619         /* prevent races with concurrent gem_close. */
620         if (obj->handle_count == 0) {
621                 ret = -ENOENT;
622                 goto err;
623         }
624
625         if (!obj->name) {
626                 ret = idr_alloc(&dev->object_name_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
627                 if (ret < 0)
628                         goto err;
629
630                 obj->name = ret;
631         }
632
633         args->name = (uint64_t) obj->name;
634         ret = 0;
635
636 err:
637         idr_preload_end();
638         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
639         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
640         return ret;
641 }
642
643 /**
644  * drm_gem_open - implementation of the GEM_OPEN ioctl
645  * @dev: drm_device
646  * @data: ioctl data
647  * @file_priv: drm file-private structure
648  *
649  * Open an object using the global name, returning a handle and the size.
650  *
651  * This handle (of course) holds a reference to the object, so the object
652  * will not go away until the handle is deleted.
653  */
654 int
655 drm_gem_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
656                    struct drm_file *file_priv)
657 {
658         struct drm_gem_open *args = data;
659         struct drm_gem_object *obj;
660         int ret;
661         u32 handle;
662
663         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
664                 return -ENODEV;
665
666         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
667         obj = idr_find(&dev->object_name_idr, (int) args->name);
668         if (obj) {
669                 drm_gem_object_reference(obj);
670         } else {
671                 mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
672                 return -ENOENT;
673         }
674
675         /* drm_gem_handle_create_tail unlocks dev->object_name_lock. */
676         ret = drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, &handle);
677         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
678         if (ret)
679                 return ret;
680
681         args->handle = handle;
682         args->size = obj->size;
683
684         return 0;
685 }
686
687 /**
688  * gem_gem_open - initalizes GEM file-private structures at devnode open time
689  * @dev: drm_device which is being opened by userspace
690  * @file_private: drm file-private structure to set up
691  *
692  * Called at device open time, sets up the structure for handling refcounting
693  * of mm objects.
694  */
695 void
696 drm_gem_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
697 {
698         idr_init(&file_private->object_idr);
699         spin_lock_init(&file_private->table_lock);
700 }
701
702 /*
703  * Called at device close to release the file's
704  * handle references on objects.
705  */
706 static int
707 drm_gem_object_release_handle(int id, void *ptr, void *data)
708 {
709         struct drm_file *file_priv = data;
710         struct drm_gem_object *obj = ptr;
711         struct drm_device *dev = obj->dev;
712
713         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
714                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, file_priv);
715         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv->filp);
716
717         if (dev->driver->gem_close_object)
718                 dev->driver->gem_close_object(obj, file_priv);
719
720         drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
721
722         return 0;
723 }
724
725 /**
726  * drm_gem_release - release file-private GEM resources
727  * @dev: drm_device which is being closed by userspace
728  * @file_private: drm file-private structure to clean up
729  *
730  * Called at close time when the filp is going away.
731  *
732  * Releases any remaining references on objects by this filp.
733  */
734 void
735 drm_gem_release(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
736 {
737         idr_for_each(&file_private->object_idr,
738                      &drm_gem_object_release_handle, file_private);
739         idr_destroy(&file_private->object_idr);
740 }
741
742 void
743 drm_gem_object_release(struct drm_gem_object *obj)
744 {
745         WARN_ON(obj->dma_buf);
746
747         if (obj->filp)
748                 fput(obj->filp);
749
750         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
751 }
752 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_release);
753
754 /**
755  * drm_gem_object_free - free a GEM object
756  * @kref: kref of the object to free
757  *
758  * Called after the last reference to the object has been lost.
759  * Must be called holding struct_ mutex
760  *
761  * Frees the object
762  */
763 void
764 drm_gem_object_free(struct kref *kref)
765 {
766         struct drm_gem_object *obj =
767                 container_of(kref, struct drm_gem_object, refcount);
768         struct drm_device *dev = obj->dev;
769
770         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
771
772         if (dev->driver->gem_free_object != NULL)
773                 dev->driver->gem_free_object(obj);
774 }
775 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_free);
776
777 void drm_gem_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
778 {
779         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
780
781         drm_gem_object_reference(obj);
782 }
783 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_open);
784
785 void drm_gem_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
786 {
787         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
788
789         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
790 }
791 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_close);
792
793 /**
794  * drm_gem_mmap_obj - memory map a GEM object
795  * @obj: the GEM object to map
796  * @obj_size: the object size to be mapped, in bytes
797  * @vma: VMA for the area to be mapped
798  *
799  * Set up the VMA to prepare mapping of the GEM object using the gem_vm_ops
800  * provided by the driver. Depending on their requirements, drivers can either
801  * provide a fault handler in their gem_vm_ops (in which case any accesses to
802  * the object will be trapped, to perform migration, GTT binding, surface
803  * register allocation, or performance monitoring), or mmap the buffer memory
804  * synchronously after calling drm_gem_mmap_obj.
805  *
806  * This function is mainly intended to implement the DMABUF mmap operation, when
807  * the GEM object is not looked up based on its fake offset. To implement the
808  * DRM mmap operation, drivers should use the drm_gem_mmap() function.
809  *
810  * drm_gem_mmap_obj() assumes the user is granted access to the buffer while
811  * drm_gem_mmap() prevents unprivileged users from mapping random objects. So
812  * callers must verify access restrictions before calling this helper.
813  *
814  * Return 0 or success or -EINVAL if the object size is smaller than the VMA
815  * size, or if no gem_vm_ops are provided.
816  */
817 int drm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj, unsigned long obj_size,
818                      struct vm_area_struct *vma)
819 {
820         struct drm_device *dev = obj->dev;
821
822         /* Check for valid size. */
823         if (obj_size < vma->vm_end - vma->vm_start)
824                 return -EINVAL;
825
826         if (!dev->driver->gem_vm_ops)
827                 return -EINVAL;
828
829         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
830         vma->vm_ops = dev->driver->gem_vm_ops;
831         vma->vm_private_data = obj;
832         vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
833
834         /* Take a ref for this mapping of the object, so that the fault
835          * handler can dereference the mmap offset's pointer to the object.
836          * This reference is cleaned up by the corresponding vm_close
837          * (which should happen whether the vma was created by this call, or
838          * by a vm_open due to mremap or partial unmap or whatever).
839          */
840         drm_gem_object_reference(obj);
841
842         return 0;
843 }
844 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap_obj);
845
846 /**
847  * drm_gem_mmap - memory map routine for GEM objects
848  * @filp: DRM file pointer
849  * @vma: VMA for the area to be mapped
850  *
851  * If a driver supports GEM object mapping, mmap calls on the DRM file
852  * descriptor will end up here.
853  *
854  * Look up the GEM object based on the offset passed in (vma->vm_pgoff will
855  * contain the fake offset we created when the GTT map ioctl was called on
856  * the object) and map it with a call to drm_gem_mmap_obj().
857  *
858  * If the caller is not granted access to the buffer object, the mmap will fail
859  * with EACCES. Please see the vma manager for more information.
860  */
861 int drm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
862 {
863         struct drm_file *priv = filp->private_data;
864         struct drm_device *dev = priv->minor->dev;
865         struct drm_gem_object *obj = NULL;
866         struct drm_vma_offset_node *node;
867         int ret;
868
869         if (drm_device_is_unplugged(dev))
870                 return -ENODEV;
871
872         drm_vma_offset_lock_lookup(dev->vma_offset_manager);
873         node = drm_vma_offset_exact_lookup_locked(dev->vma_offset_manager,
874                                                   vma->vm_pgoff,
875                                                   vma_pages(vma));
876         if (likely(node)) {
877                 obj = container_of(node, struct drm_gem_object, vma_node);
878                 /*
879                  * When the object is being freed, after it hits 0-refcnt it
880                  * proceeds to tear down the object. In the process it will
881                  * attempt to remove the VMA offset and so acquire this
882                  * mgr->vm_lock.  Therefore if we find an object with a 0-refcnt
883                  * that matches our range, we know it is in the process of being
884                  * destroyed and will be freed as soon as we release the lock -
885                  * so we have to check for the 0-refcnted object and treat it as
886                  * invalid.
887                  */
888                 if (!kref_get_unless_zero(&obj->refcount))
889                         obj = NULL;
890         }
891         drm_vma_offset_unlock_lookup(dev->vma_offset_manager);
892
893         if (!obj)
894                 return -EINVAL;
895
896         if (!drm_vma_node_is_allowed(node, filp)) {
897                 drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
898                 return -EACCES;
899         }
900
901         ret = drm_gem_mmap_obj(obj, drm_vma_node_size(node) << PAGE_SHIFT,
902                                vma);
903
904         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
905
906         return ret;
907 }
908 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap);