]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_gem.c
Merge remote-tracking branch 'drm-misc/topic/drm-misc'
[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 which has been added with
248  * drm_gem_handle_create(). If this is the last handle also cleans up linked
249  * resources like GEM names.
250  */
251 int
252 drm_gem_handle_delete(struct drm_file *filp, u32 handle)
253 {
254         struct drm_device *dev;
255         struct drm_gem_object *obj;
256
257         /* This is gross. The idr system doesn't let us try a delete and
258          * return an error code.  It just spews if you fail at deleting.
259          * So, we have to grab a lock around finding the object and then
260          * doing the delete on it and dropping the refcount, or the user
261          * could race us to double-decrement the refcount and cause a
262          * use-after-free later.  Given the frequency of our handle lookups,
263          * we may want to use ida for number allocation and a hash table
264          * for the pointers, anyway.
265          */
266         spin_lock(&filp->table_lock);
267
268         /* Check if we currently have a reference on the object */
269         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
270         if (obj == NULL) {
271                 spin_unlock(&filp->table_lock);
272                 return -EINVAL;
273         }
274         dev = obj->dev;
275
276         /* Release reference and decrement refcount. */
277         idr_remove(&filp->object_idr, handle);
278         spin_unlock(&filp->table_lock);
279
280         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
281                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, filp);
282         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, filp->filp);
283
284         if (dev->driver->gem_close_object)
285                 dev->driver->gem_close_object(obj, filp);
286         drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
287
288         return 0;
289 }
290 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_delete);
291
292 /**
293  * drm_gem_dumb_destroy - dumb fb callback helper for gem based drivers
294  * @file: drm file-private structure to remove the dumb handle from
295  * @dev: corresponding drm_device
296  * @handle: the dumb handle to remove
297  * 
298  * This implements the ->dumb_destroy kms driver callback for drivers which use
299  * gem to manage their backing storage.
300  */
301 int drm_gem_dumb_destroy(struct drm_file *file,
302                          struct drm_device *dev,
303                          uint32_t handle)
304 {
305         return drm_gem_handle_delete(file, handle);
306 }
307 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_dumb_destroy);
308
309 /**
310  * drm_gem_handle_create_tail - internal functions to create a handle
311  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
312  * @obj: object to register
313  * @handlep: pointer to return the created handle to the caller
314  * 
315  * This expects the dev->object_name_lock to be held already and will drop it
316  * before returning. Used to avoid races in establishing new handles when
317  * importing an object from either an flink name or a dma-buf.
318  *
319  * Handles must be release again through drm_gem_handle_delete(). This is done
320  * when userspace closes @file_priv for all attached handles, or through the
321  * GEM_CLOSE ioctl for individual handles.
322  */
323 int
324 drm_gem_handle_create_tail(struct drm_file *file_priv,
325                            struct drm_gem_object *obj,
326                            u32 *handlep)
327 {
328         struct drm_device *dev = obj->dev;
329         int ret;
330
331         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->object_name_lock));
332
333         /*
334          * Get the user-visible handle using idr.  Preload and perform
335          * allocation under our spinlock.
336          */
337         idr_preload(GFP_KERNEL);
338         spin_lock(&file_priv->table_lock);
339
340         ret = idr_alloc(&file_priv->object_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
341         drm_gem_object_reference(obj);
342         obj->handle_count++;
343         spin_unlock(&file_priv->table_lock);
344         idr_preload_end();
345         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
346         if (ret < 0) {
347                 drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
348                 return ret;
349         }
350         *handlep = ret;
351
352         ret = drm_vma_node_allow(&obj->vma_node, file_priv->filp);
353         if (ret) {
354                 drm_gem_handle_delete(file_priv, *handlep);
355                 return ret;
356         }
357
358         if (dev->driver->gem_open_object) {
359                 ret = dev->driver->gem_open_object(obj, file_priv);
360                 if (ret) {
361                         drm_gem_handle_delete(file_priv, *handlep);
362                         return ret;
363                 }
364         }
365
366         return 0;
367 }
368
369 /**
370  * drm_gem_handle_create - create a gem handle for an object
371  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
372  * @obj: object to register
373  * @handlep: pionter to return the created handle to the caller
374  *
375  * Create a handle for this object. This adds a handle reference
376  * to the object, which includes a regular reference count. Callers
377  * will likely want to dereference the object afterwards.
378  */
379 int drm_gem_handle_create(struct drm_file *file_priv,
380                           struct drm_gem_object *obj,
381                           u32 *handlep)
382 {
383         mutex_lock(&obj->dev->object_name_lock);
384
385         return drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, handlep);
386 }
387 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_create);
388
389
390 /**
391  * drm_gem_free_mmap_offset - release a fake mmap offset for an object
392  * @obj: obj in question
393  *
394  * This routine frees fake offsets allocated by drm_gem_create_mmap_offset().
395  */
396 void
397 drm_gem_free_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
398 {
399         struct drm_device *dev = obj->dev;
400
401         drm_vma_offset_remove(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node);
402 }
403 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_free_mmap_offset);
404
405 /**
406  * drm_gem_create_mmap_offset_size - create a fake mmap offset for an object
407  * @obj: obj in question
408  * @size: the virtual size
409  *
410  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
411  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
412  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
413  * structures.
414  *
415  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj, in cases where
416  * the virtual size differs from the physical size (ie. obj->size).  Otherwise
417  * just use drm_gem_create_mmap_offset().
418  */
419 int
420 drm_gem_create_mmap_offset_size(struct drm_gem_object *obj, size_t size)
421 {
422         struct drm_device *dev = obj->dev;
423
424         return drm_vma_offset_add(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node,
425                                   size / PAGE_SIZE);
426 }
427 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset_size);
428
429 /**
430  * drm_gem_create_mmap_offset - create a fake mmap offset for an object
431  * @obj: obj in question
432  *
433  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
434  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
435  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
436  * structures.
437  *
438  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj.
439  */
440 int drm_gem_create_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
441 {
442         return drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, obj->size);
443 }
444 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset);
445
446 /**
447  * drm_gem_get_pages - helper to allocate backing pages for a GEM object
448  * from shmem
449  * @obj: obj in question
450  *
451  * This reads the page-array of the shmem-backing storage of the given gem
452  * object. An array of pages is returned. If a page is not allocated or
453  * swapped-out, this will allocate/swap-in the required pages. Note that the
454  * whole object is covered by the page-array and pinned in memory.
455  *
456  * Use drm_gem_put_pages() to release the array and unpin all pages.
457  *
458  * This uses the GFP-mask set on the shmem-mapping (see mapping_set_gfp_mask()).
459  * If you require other GFP-masks, you have to do those allocations yourself.
460  *
461  * Note that you are not allowed to change gfp-zones during runtime. That is,
462  * shmem_read_mapping_page_gfp() must be called with the same gfp_zone(gfp) as
463  * set during initialization. If you have special zone constraints, set them
464  * after drm_gem_init_object() via mapping_set_gfp_mask(). shmem-core takes care
465  * to keep pages in the required zone during swap-in.
466  */
467 struct page **drm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
468 {
469         struct address_space *mapping;
470         struct page *p, **pages;
471         int i, npages;
472
473         /* This is the shared memory object that backs the GEM resource */
474         mapping = file_inode(obj->filp)->i_mapping;
475
476         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
477          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
478          * driver author is doing something really wrong:
479          */
480         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
481
482         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
483
484         pages = drm_malloc_ab(npages, sizeof(struct page *));
485         if (pages == NULL)
486                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
487
488         for (i = 0; i < npages; i++) {
489                 p = shmem_read_mapping_page(mapping, i);
490                 if (IS_ERR(p))
491                         goto fail;
492                 pages[i] = p;
493
494                 /* Make sure shmem keeps __GFP_DMA32 allocated pages in the
495                  * correct region during swapin. Note that this requires
496                  * __GFP_DMA32 to be set in mapping_gfp_mask(inode->i_mapping)
497                  * so shmem can relocate pages during swapin if required.
498                  */
499                 BUG_ON((mapping_gfp_mask(mapping) & __GFP_DMA32) &&
500                                 (page_to_pfn(p) >= 0x00100000UL));
501         }
502
503         return pages;
504
505 fail:
506         while (i--)
507                 page_cache_release(pages[i]);
508
509         drm_free_large(pages);
510         return ERR_CAST(p);
511 }
512 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_get_pages);
513
514 /**
515  * drm_gem_put_pages - helper to free backing pages for a GEM object
516  * @obj: obj in question
517  * @pages: pages to free
518  * @dirty: if true, pages will be marked as dirty
519  * @accessed: if true, the pages will be marked as accessed
520  */
521 void drm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page **pages,
522                 bool dirty, bool accessed)
523 {
524         int i, npages;
525
526         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
527          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
528          * driver author is doing something really wrong:
529          */
530         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
531
532         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
533
534         for (i = 0; i < npages; i++) {
535                 if (dirty)
536                         set_page_dirty(pages[i]);
537
538                 if (accessed)
539                         mark_page_accessed(pages[i]);
540
541                 /* Undo the reference we took when populating the table */
542                 page_cache_release(pages[i]);
543         }
544
545         drm_free_large(pages);
546 }
547 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_put_pages);
548
549 /**
550  * drm_gem_object_lookup - look up a GEM object from it's handle
551  * @dev: DRM device
552  * @filp: DRM file private date
553  * @handle: userspace handle
554  *
555  * Returns:
556  *
557  * A reference to the object named by the handle if such exists on @filp, NULL
558  * otherwise.
559  */
560 struct drm_gem_object *
561 drm_gem_object_lookup(struct drm_device *dev, struct drm_file *filp,
562                       u32 handle)
563 {
564         struct drm_gem_object *obj;
565
566         spin_lock(&filp->table_lock);
567
568         /* Check if we currently have a reference on the object */
569         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
570         if (obj == NULL) {
571                 spin_unlock(&filp->table_lock);
572                 return NULL;
573         }
574
575         drm_gem_object_reference(obj);
576
577         spin_unlock(&filp->table_lock);
578
579         return obj;
580 }
581 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_lookup);
582
583 /**
584  * drm_gem_close_ioctl - implementation of the GEM_CLOSE ioctl
585  * @dev: drm_device
586  * @data: ioctl data
587  * @file_priv: drm file-private structure
588  *
589  * Releases the handle to an mm object.
590  */
591 int
592 drm_gem_close_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
593                     struct drm_file *file_priv)
594 {
595         struct drm_gem_close *args = data;
596         int ret;
597
598         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
599                 return -ENODEV;
600
601         ret = drm_gem_handle_delete(file_priv, args->handle);
602
603         return ret;
604 }
605
606 /**
607  * drm_gem_flink_ioctl - implementation of the GEM_FLINK ioctl
608  * @dev: drm_device
609  * @data: ioctl data
610  * @file_priv: drm file-private structure
611  *
612  * Create a global name for an object, returning the name.
613  *
614  * Note that the name does not hold a reference; when the object
615  * is freed, the name goes away.
616  */
617 int
618 drm_gem_flink_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
619                     struct drm_file *file_priv)
620 {
621         struct drm_gem_flink *args = data;
622         struct drm_gem_object *obj;
623         int ret;
624
625         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
626                 return -ENODEV;
627
628         obj = drm_gem_object_lookup(dev, file_priv, args->handle);
629         if (obj == NULL)
630                 return -ENOENT;
631
632         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
633         idr_preload(GFP_KERNEL);
634         /* prevent races with concurrent gem_close. */
635         if (obj->handle_count == 0) {
636                 ret = -ENOENT;
637                 goto err;
638         }
639
640         if (!obj->name) {
641                 ret = idr_alloc(&dev->object_name_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
642                 if (ret < 0)
643                         goto err;
644
645                 obj->name = ret;
646         }
647
648         args->name = (uint64_t) obj->name;
649         ret = 0;
650
651 err:
652         idr_preload_end();
653         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
654         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
655         return ret;
656 }
657
658 /**
659  * drm_gem_open - implementation of the GEM_OPEN ioctl
660  * @dev: drm_device
661  * @data: ioctl data
662  * @file_priv: drm file-private structure
663  *
664  * Open an object using the global name, returning a handle and the size.
665  *
666  * This handle (of course) holds a reference to the object, so the object
667  * will not go away until the handle is deleted.
668  */
669 int
670 drm_gem_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
671                    struct drm_file *file_priv)
672 {
673         struct drm_gem_open *args = data;
674         struct drm_gem_object *obj;
675         int ret;
676         u32 handle;
677
678         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
679                 return -ENODEV;
680
681         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
682         obj = idr_find(&dev->object_name_idr, (int) args->name);
683         if (obj) {
684                 drm_gem_object_reference(obj);
685         } else {
686                 mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
687                 return -ENOENT;
688         }
689
690         /* drm_gem_handle_create_tail unlocks dev->object_name_lock. */
691         ret = drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, &handle);
692         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
693         if (ret)
694                 return ret;
695
696         args->handle = handle;
697         args->size = obj->size;
698
699         return 0;
700 }
701
702 /**
703  * gem_gem_open - initalizes GEM file-private structures at devnode open time
704  * @dev: drm_device which is being opened by userspace
705  * @file_private: drm file-private structure to set up
706  *
707  * Called at device open time, sets up the structure for handling refcounting
708  * of mm objects.
709  */
710 void
711 drm_gem_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
712 {
713         idr_init(&file_private->object_idr);
714         spin_lock_init(&file_private->table_lock);
715 }
716
717 /*
718  * Called at device close to release the file's
719  * handle references on objects.
720  */
721 static int
722 drm_gem_object_release_handle(int id, void *ptr, void *data)
723 {
724         struct drm_file *file_priv = data;
725         struct drm_gem_object *obj = ptr;
726         struct drm_device *dev = obj->dev;
727
728         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
729                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, file_priv);
730         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv->filp);
731
732         if (dev->driver->gem_close_object)
733                 dev->driver->gem_close_object(obj, file_priv);
734
735         drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
736
737         return 0;
738 }
739
740 /**
741  * drm_gem_release - release file-private GEM resources
742  * @dev: drm_device which is being closed by userspace
743  * @file_private: drm file-private structure to clean up
744  *
745  * Called at close time when the filp is going away.
746  *
747  * Releases any remaining references on objects by this filp.
748  */
749 void
750 drm_gem_release(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
751 {
752         idr_for_each(&file_private->object_idr,
753                      &drm_gem_object_release_handle, file_private);
754         idr_destroy(&file_private->object_idr);
755 }
756
757 void
758 drm_gem_object_release(struct drm_gem_object *obj)
759 {
760         WARN_ON(obj->dma_buf);
761
762         if (obj->filp)
763                 fput(obj->filp);
764
765         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
766 }
767 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_release);
768
769 /**
770  * drm_gem_object_free - free a GEM object
771  * @kref: kref of the object to free
772  *
773  * Called after the last reference to the object has been lost.
774  * Must be called holding struct_ mutex
775  *
776  * Frees the object
777  */
778 void
779 drm_gem_object_free(struct kref *kref)
780 {
781         struct drm_gem_object *obj =
782                 container_of(kref, struct drm_gem_object, refcount);
783         struct drm_device *dev = obj->dev;
784
785         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
786
787         if (dev->driver->gem_free_object != NULL)
788                 dev->driver->gem_free_object(obj);
789 }
790 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_free);
791
792 /**
793  * drm_gem_vm_open - vma->ops->open implementation for GEM
794  * @vma: VM area structure
795  *
796  * This function implements the #vm_operations_struct open() callback for GEM
797  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_close().
798  */
799 void drm_gem_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
800 {
801         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
802
803         drm_gem_object_reference(obj);
804 }
805 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_open);
806
807 /**
808  * drm_gem_vm_close - vma->ops->close implementation for GEM
809  * @vma: VM area structure
810  *
811  * This function implements the #vm_operations_struct close() callback for GEM
812  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_open().
813  */
814 void drm_gem_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
815 {
816         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
817
818         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
819 }
820 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_close);
821
822 /**
823  * drm_gem_mmap_obj - memory map a GEM object
824  * @obj: the GEM object to map
825  * @obj_size: the object size to be mapped, in bytes
826  * @vma: VMA for the area to be mapped
827  *
828  * Set up the VMA to prepare mapping of the GEM object using the gem_vm_ops
829  * provided by the driver. Depending on their requirements, drivers can either
830  * provide a fault handler in their gem_vm_ops (in which case any accesses to
831  * the object will be trapped, to perform migration, GTT binding, surface
832  * register allocation, or performance monitoring), or mmap the buffer memory
833  * synchronously after calling drm_gem_mmap_obj.
834  *
835  * This function is mainly intended to implement the DMABUF mmap operation, when
836  * the GEM object is not looked up based on its fake offset. To implement the
837  * DRM mmap operation, drivers should use the drm_gem_mmap() function.
838  *
839  * drm_gem_mmap_obj() assumes the user is granted access to the buffer while
840  * drm_gem_mmap() prevents unprivileged users from mapping random objects. So
841  * callers must verify access restrictions before calling this helper.
842  *
843  * Return 0 or success or -EINVAL if the object size is smaller than the VMA
844  * size, or if no gem_vm_ops are provided.
845  */
846 int drm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj, unsigned long obj_size,
847                      struct vm_area_struct *vma)
848 {
849         struct drm_device *dev = obj->dev;
850
851         /* Check for valid size. */
852         if (obj_size < vma->vm_end - vma->vm_start)
853                 return -EINVAL;
854
855         if (!dev->driver->gem_vm_ops)
856                 return -EINVAL;
857
858         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
859         vma->vm_ops = dev->driver->gem_vm_ops;
860         vma->vm_private_data = obj;
861         vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
862
863         /* Take a ref for this mapping of the object, so that the fault
864          * handler can dereference the mmap offset's pointer to the object.
865          * This reference is cleaned up by the corresponding vm_close
866          * (which should happen whether the vma was created by this call, or
867          * by a vm_open due to mremap or partial unmap or whatever).
868          */
869         drm_gem_object_reference(obj);
870
871         return 0;
872 }
873 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap_obj);
874
875 /**
876  * drm_gem_mmap - memory map routine for GEM objects
877  * @filp: DRM file pointer
878  * @vma: VMA for the area to be mapped
879  *
880  * If a driver supports GEM object mapping, mmap calls on the DRM file
881  * descriptor will end up here.
882  *
883  * Look up the GEM object based on the offset passed in (vma->vm_pgoff will
884  * contain the fake offset we created when the GTT map ioctl was called on
885  * the object) and map it with a call to drm_gem_mmap_obj().
886  *
887  * If the caller is not granted access to the buffer object, the mmap will fail
888  * with EACCES. Please see the vma manager for more information.
889  */
890 int drm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
891 {
892         struct drm_file *priv = filp->private_data;
893         struct drm_device *dev = priv->minor->dev;
894         struct drm_gem_object *obj = NULL;
895         struct drm_vma_offset_node *node;
896         int ret;
897
898         if (drm_device_is_unplugged(dev))
899                 return -ENODEV;
900
901         drm_vma_offset_lock_lookup(dev->vma_offset_manager);
902         node = drm_vma_offset_exact_lookup_locked(dev->vma_offset_manager,
903                                                   vma->vm_pgoff,
904                                                   vma_pages(vma));
905         if (likely(node)) {
906                 obj = container_of(node, struct drm_gem_object, vma_node);
907                 /*
908                  * When the object is being freed, after it hits 0-refcnt it
909                  * proceeds to tear down the object. In the process it will
910                  * attempt to remove the VMA offset and so acquire this
911                  * mgr->vm_lock.  Therefore if we find an object with a 0-refcnt
912                  * that matches our range, we know it is in the process of being
913                  * destroyed and will be freed as soon as we release the lock -
914                  * so we have to check for the 0-refcnted object and treat it as
915                  * invalid.
916                  */
917                 if (!kref_get_unless_zero(&obj->refcount))
918                         obj = NULL;
919         }
920         drm_vma_offset_unlock_lookup(dev->vma_offset_manager);
921
922         if (!obj)
923                 return -EINVAL;
924
925         if (!drm_vma_node_is_allowed(node, filp)) {
926                 drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
927                 return -EACCES;
928         }
929
930         ret = drm_gem_mmap_obj(obj, drm_vma_node_size(node) << PAGE_SHIFT,
931                                vma);
932
933         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
934
935         return ret;
936 }
937 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap);