]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_irq.c
regulator: fixes for regulator_set_optimum_mode name change
[karo-tx-linux.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
5  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
6  */
7
8 /*
9  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
10  *
11  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
12  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
13  * All Rights Reserved.
14  *
15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
16  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
17  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
18  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
19  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
20  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
21  *
22  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
23  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
24  * Software.
25  *
26  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
27  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
28  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
29  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
30  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
31  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
32  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <drm/drmP.h>
36 #include "drm_trace.h"
37 #include "drm_internal.h"
38
39 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
40 #include <linux/slab.h>
41
42 #include <linux/vgaarb.h>
43 #include <linux/export.h>
44
45 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
46 #define vblanktimestamp(dev, crtc, count) \
47         ((dev)->vblank[crtc].time[(count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE])
48
49 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
50  * drm_timestamp_precision before giving up.
51  */
52 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
53
54 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
55  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
56  */
57 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
58
59 static bool
60 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
61                           struct timeval *tvblank, unsigned flags);
62
63 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
64
65 /*
66  * Default to use monotonic timestamps for wait-for-vblank and page-flip
67  * complete events.
68  */
69 unsigned int drm_timestamp_monotonic = 1;
70
71 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
72
73 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
74 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
75 module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
76
77 /**
78  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
79  * @dev: DRM device
80  * @crtc: counter to update
81  *
82  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
83  * (specified by @crtc).  Deal with wraparound, if it occurred, and
84  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
85  * call if necessary.
86  *
87  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
88  * didn't get an interrupt for.
89  *
90  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
91  * device vblank fields.
92  */
93 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
94 {
95         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
96         u32 cur_vblank, diff, tslot;
97         bool rc;
98         struct timeval t_vblank;
99
100         /*
101          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
102          * wrap if needed.
103          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count events
104          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
105          * a long time.
106          *
107          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
108          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
109          * updating its hardware counter while we are retrieving the
110          * corresponding vblank timestamp.
111          */
112         do {
113                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
114                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &t_vblank, 0);
115         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc));
116
117         /* Deal with counter wrap */
118         diff = cur_vblank - vblank->last;
119         if (cur_vblank < vblank->last) {
120                 diff += dev->max_vblank_count;
121
122                 DRM_DEBUG("last_vblank[%d]=0x%x, cur_vblank=0x%x => diff=0x%x\n",
123                           crtc, vblank->last, cur_vblank, diff);
124         }
125
126         DRM_DEBUG("updating vblank count on crtc %d, missed %d\n",
127                   crtc, diff);
128
129         if (diff == 0)
130                 return;
131
132         /* Reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
133          * available. Skip this step if query unsupported or failed. Will
134          * reinitialize delayed at next vblank interrupt in that case.
135          */
136         if (rc) {
137                 tslot = atomic_read(&vblank->count) + diff;
138                 vblanktimestamp(dev, crtc, tslot) = t_vblank;
139         }
140
141         smp_mb__before_atomic();
142         atomic_add(diff, &vblank->count);
143         smp_mb__after_atomic();
144 }
145
146 /*
147  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
148  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
149  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
150  * disable.
151  */
152 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, int crtc)
153 {
154         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
155         unsigned long irqflags;
156         u32 vblcount;
157         s64 diff_ns;
158         bool vblrc;
159         struct timeval tvblank;
160         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
161
162         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
163          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
164          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
165          */
166         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
167
168         /*
169          * If the vblank interrupt was already disabled update the count
170          * and timestamp to maintain the appearance that the counter
171          * has been ticking all along until this time. This makes the
172          * count account for the entire time between drm_vblank_on() and
173          * drm_vblank_off().
174          *
175          * But only do this if precise vblank timestamps are available.
176          * Otherwise we might read a totally bogus timestamp since drivers
177          * lacking precise timestamp support rely upon sampling the system clock
178          * at vblank interrupt time. Which obviously won't work out well if the
179          * vblank interrupt is disabled.
180          */
181         if (!vblank->enabled &&
182             drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, 0)) {
183                 drm_update_vblank_count(dev, crtc);
184                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
185                 return;
186         }
187
188         /*
189          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
190          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
191          * hardware potentially runtime suspended.
192          */
193         if (vblank->enabled) {
194                 dev->driver->disable_vblank(dev, crtc);
195                 vblank->enabled = false;
196         }
197
198         /* No further vblank irq's will be processed after
199          * this point. Get current hardware vblank count and
200          * vblank timestamp, repeat until they are consistent.
201          *
202          * FIXME: There is still a race condition here and in
203          * drm_update_vblank_count() which can cause off-by-one
204          * reinitialization of software vblank counter. If gpu
205          * vblank counter doesn't increment exactly at the leading
206          * edge of a vblank interval, then we can lose 1 count if
207          * we happen to execute between start of vblank and the
208          * delayed gpu counter increment.
209          */
210         do {
211                 vblank->last = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
212                 vblrc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, 0);
213         } while (vblank->last != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc) && (--count) && vblrc);
214
215         if (!count)
216                 vblrc = 0;
217
218         /* Compute time difference to stored timestamp of last vblank
219          * as updated by last invocation of drm_handle_vblank() in vblank irq.
220          */
221         vblcount = atomic_read(&vblank->count);
222         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
223                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
224
225         /* If there is at least 1 msec difference between the last stored
226          * timestamp and tvblank, then we are currently executing our
227          * disable inside a new vblank interval, the tvblank timestamp
228          * corresponds to this new vblank interval and the irq handler
229          * for this vblank didn't run yet and won't run due to our disable.
230          * Therefore we need to do the job of drm_handle_vblank() and
231          * increment the vblank counter by one to account for this vblank.
232          *
233          * Skip this step if there isn't any high precision timestamp
234          * available. In that case we can't account for this and just
235          * hope for the best.
236          */
237         if (vblrc && (abs64(diff_ns) > 1000000)) {
238                 /* Store new timestamp in ringbuffer. */
239                 vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount + 1) = tvblank;
240
241                 /* Increment cooked vblank count. This also atomically commits
242                  * the timestamp computed above.
243                  */
244                 smp_mb__before_atomic();
245                 atomic_inc(&vblank->count);
246                 smp_mb__after_atomic();
247         }
248
249         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
250 }
251
252 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
253 {
254         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
255         struct drm_device *dev = vblank->dev;
256         unsigned long irqflags;
257         int crtc = vblank->crtc;
258
259         if (!dev->vblank_disable_allowed)
260                 return;
261
262         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
263         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
264                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %d\n", crtc);
265                 vblank_disable_and_save(dev, crtc);
266         }
267         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
268 }
269
270 /**
271  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
272  * @dev: DRM device
273  *
274  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
275  */
276 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
277 {
278         int crtc;
279         unsigned long irqflags;
280
281         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
282         if (dev->num_crtcs == 0)
283                 return;
284
285         for (crtc = 0; crtc < dev->num_crtcs; crtc++) {
286                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
287
288                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
289
290                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
291                 vblank_disable_and_save(dev, crtc);
292                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
293         }
294
295         kfree(dev->vblank);
296
297         dev->num_crtcs = 0;
298 }
299 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
300
301 /**
302  * drm_vblank_init - initialize vblank support
303  * @dev: drm_device
304  * @num_crtcs: number of crtcs supported by @dev
305  *
306  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
307  *
308  * Returns:
309  * Zero on success or a negative error code on failure.
310  */
311 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, int num_crtcs)
312 {
313         int i, ret = -ENOMEM;
314
315         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
316         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
317
318         dev->num_crtcs = num_crtcs;
319
320         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
321         if (!dev->vblank)
322                 goto err;
323
324         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
325                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
326
327                 vblank->dev = dev;
328                 vblank->crtc = i;
329                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
330                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
331                             (unsigned long)vblank);
332         }
333
334         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
335
336         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
337         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
338                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
339         else
340                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
341
342         dev->vblank_disable_allowed = false;
343
344         return 0;
345
346 err:
347         dev->num_crtcs = 0;
348         return ret;
349 }
350 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
351
352 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
353 {
354         struct drm_device *dev = cookie;
355
356         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
357                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
358                 return;
359         }
360
361         if (!dev->irq_enabled)
362                 return;
363
364         if (state) {
365                 if (dev->driver->irq_uninstall)
366                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
367         } else {
368                 if (dev->driver->irq_preinstall)
369                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
370                 if (dev->driver->irq_postinstall)
371                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
372         }
373 }
374
375 /**
376  * drm_irq_install - install IRQ handler
377  * @dev: DRM device
378  * @irq: IRQ number to install the handler for
379  *
380  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
381  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
382  * installation.
383  *
384  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
385  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
386  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
387  * that vblank interrupts are available.
388  *
389  * Returns:
390  * Zero on success or a negative error code on failure.
391  */
392 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
393 {
394         int ret;
395         unsigned long sh_flags = 0;
396
397         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
398                 return -EINVAL;
399
400         if (irq == 0)
401                 return -EINVAL;
402
403         /* Driver must have been initialized */
404         if (!dev->dev_private)
405                 return -EINVAL;
406
407         if (dev->irq_enabled)
408                 return -EBUSY;
409         dev->irq_enabled = true;
410
411         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
412
413         /* Before installing handler */
414         if (dev->driver->irq_preinstall)
415                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
416
417         /* Install handler */
418         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
419                 sh_flags = IRQF_SHARED;
420
421         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
422                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
423
424         if (ret < 0) {
425                 dev->irq_enabled = false;
426                 return ret;
427         }
428
429         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
430                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
431
432         /* After installing handler */
433         if (dev->driver->irq_postinstall)
434                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
435
436         if (ret < 0) {
437                 dev->irq_enabled = false;
438                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
439                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
440                 free_irq(irq, dev);
441         } else {
442                 dev->irq = irq;
443         }
444
445         return ret;
446 }
447 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
448
449 /**
450  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
451  * @dev: DRM device
452  *
453  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
454  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
455  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
456  * drm_device->irq_enabled to false.
457  *
458  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
459  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
460  * the same function through an ioctl.
461  *
462  * Returns:
463  * Zero on success or a negative error code on failure.
464  */
465 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
466 {
467         unsigned long irqflags;
468         bool irq_enabled;
469         int i;
470
471         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
472                 return -EINVAL;
473
474         irq_enabled = dev->irq_enabled;
475         dev->irq_enabled = false;
476
477         /*
478          * Wake up any waiters so they don't hang.
479          */
480         if (dev->num_crtcs) {
481                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
482                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
483                         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
484
485                         wake_up(&vblank->queue);
486                         vblank->enabled = false;
487                         vblank->last =
488                                 dev->driver->get_vblank_counter(dev, i);
489                 }
490                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
491         }
492
493         if (!irq_enabled)
494                 return -EINVAL;
495
496         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
497
498         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
499                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
500
501         if (dev->driver->irq_uninstall)
502                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
503
504         free_irq(dev->irq, dev);
505
506         return 0;
507 }
508 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
509
510 /*
511  * IRQ control ioctl.
512  *
513  * \param inode device inode.
514  * \param file_priv DRM file private.
515  * \param cmd command.
516  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
517  * \return zero on success or a negative number on failure.
518  *
519  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
520  */
521 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
522                 struct drm_file *file_priv)
523 {
524         struct drm_control *ctl = data;
525         int ret = 0, irq;
526
527         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
528          * this used to be a separate function in drm_dma.h
529          */
530
531         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
532                 return 0;
533         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
534                 return 0;
535         /* UMS was only ever support on pci devices. */
536         if (WARN_ON(!dev->pdev))
537                 return -EINVAL;
538
539         switch (ctl->func) {
540         case DRM_INST_HANDLER:
541                 irq = dev->pdev->irq;
542
543                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
544                     ctl->irq != irq)
545                         return -EINVAL;
546                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
547                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
548                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
549
550                 return ret;
551         case DRM_UNINST_HANDLER:
552                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
553                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
554                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
555
556                 return ret;
557         default:
558                 return -EINVAL;
559         }
560 }
561
562 /**
563  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
564  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
565  * @mode: display mode containing the scanout timings
566  *
567  * Calculate and store various constants which are later
568  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
569  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
570  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
571  * things like panel scaling or other adjustments into account.
572  */
573 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
574                                      const struct drm_display_mode *mode)
575 {
576         int linedur_ns = 0, pixeldur_ns = 0, framedur_ns = 0;
577         int dotclock = mode->crtc_clock;
578
579         /* Valid dotclock? */
580         if (dotclock > 0) {
581                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
582
583                 /*
584                  * Convert scanline length in pixels and video
585                  * dot clock to line duration, frame duration
586                  * and pixel duration in nanoseconds:
587                  */
588                 pixeldur_ns = 1000000 / dotclock;
589                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
590                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
591
592                 /*
593                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
594                  */
595                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
596                         framedur_ns /= 2;
597         } else
598                 DRM_ERROR("crtc %d: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
599                           crtc->base.id);
600
601         crtc->pixeldur_ns = pixeldur_ns;
602         crtc->linedur_ns  = linedur_ns;
603         crtc->framedur_ns = framedur_ns;
604
605         DRM_DEBUG("crtc %d: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
606                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
607                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
608         DRM_DEBUG("crtc %d: clock %d kHz framedur %d linedur %d, pixeldur %d\n",
609                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns,
610                   linedur_ns, pixeldur_ns);
611 }
612 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
613
614 /**
615  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
616  * @dev: DRM device
617  * @crtc: Which CRTC's vblank timestamp to retrieve
618  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
619  *             On return contains true maximum error of timestamp
620  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
621  * @flags: Flags to pass to driver:
622  *         0 = Default,
623  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
624  * @refcrtc: CRTC which defines scanout timing
625  * @mode: mode which defines the scanout timings
626  *
627  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
628  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
629  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
630  * actual timestamping.
631  *
632  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
633  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
634  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
635  * pixel in the following video frame.
636  *
637  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
638  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
639  * that corresponds to the true scanout timing.
640  *
641  * The current implementation only handles standard video modes. It
642  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
643  * active. Higher level code is expected to handle this.
644  *
645  * Returns:
646  * Negative value on error, failure or if not supported in current
647  * video mode:
648  *
649  * -EINVAL   - Invalid CRTC.
650  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
651  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
652  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
653  *
654  * Returns or'ed positive status flags on success:
655  *
656  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
657  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
658  *
659  */
660 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev, int crtc,
661                                           int *max_error,
662                                           struct timeval *vblank_time,
663                                           unsigned flags,
664                                           const struct drm_crtc *refcrtc,
665                                           const struct drm_display_mode *mode)
666 {
667         struct timeval tv_etime;
668         ktime_t stime, etime;
669         int vbl_status;
670         int vpos, hpos, i;
671         int framedur_ns, linedur_ns, pixeldur_ns, delta_ns, duration_ns;
672         bool invbl;
673
674         if (crtc < 0 || crtc >= dev->num_crtcs) {
675                 DRM_ERROR("Invalid crtc %d\n", crtc);
676                 return -EINVAL;
677         }
678
679         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
680         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
681                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
682                 return -EIO;
683         }
684
685         /* Durations of frames, lines, pixels in nanoseconds. */
686         framedur_ns = refcrtc->framedur_ns;
687         linedur_ns  = refcrtc->linedur_ns;
688         pixeldur_ns = refcrtc->pixeldur_ns;
689
690         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
691          * Happens during initial modesetting of a crtc.
692          */
693         if (framedur_ns == 0) {
694                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noop due to uninitialized mode.\n", crtc);
695                 return -EAGAIN;
696         }
697
698         /* Get current scanout position with system timestamp.
699          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
700          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
701          *
702          * This guarantees a tight bound on maximum error if
703          * code gets preempted or delayed for some reason.
704          */
705         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
706                 /*
707                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
708                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
709                  */
710                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, crtc, flags, &vpos,
711                                                                &hpos, &stime, &etime);
712
713                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
714                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
715                         DRM_DEBUG("crtc %d : scanoutpos query failed [%d].\n",
716                                   crtc, vbl_status);
717                         return -EIO;
718                 }
719
720                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
721                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
722
723                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
724                 if (duration_ns <= *max_error)
725                         break;
726         }
727
728         /* Noisy system timing? */
729         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
730                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
731                           crtc, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
732         }
733
734         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
735         *max_error = duration_ns;
736
737         /* Check if in vblank area:
738          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
739          * within vblank area, counting down the number of lines until
740          * start of scanout.
741          */
742         invbl = vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK;
743
744         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
745          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
746          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
747          */
748         delta_ns = vpos * linedur_ns + hpos * pixeldur_ns;
749
750         if (!drm_timestamp_monotonic)
751                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
752
753         /* save this only for debugging purposes */
754         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
755         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
756          * vblank_time timestamp for end of vblank.
757          */
758         if (delta_ns < 0)
759                 etime = ktime_add_ns(etime, -delta_ns);
760         else
761                 etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
762         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
763
764         DRM_DEBUG("crtc %d : v %d p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
765                   crtc, (int)vbl_status, hpos, vpos,
766                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
767                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
768                   duration_ns/1000, i);
769
770         vbl_status = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
771         if (invbl)
772                 vbl_status |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
773
774         return vbl_status;
775 }
776 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
777
778 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
779 {
780         ktime_t now;
781
782         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
783         return ktime_to_timeval(now);
784 }
785
786 /**
787  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
788  *                             vblank interval
789  * @dev: DRM device
790  * @crtc: which CRTC's vblank timestamp to retrieve
791  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
792  * @flags: Flags to pass to driver:
793  *         0 = Default,
794  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
795  *
796  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
797  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
798  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
799  *
800  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
801  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
802  *
803  * Returns:
804  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
805  */
806 static bool
807 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
808                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
809 {
810         int ret;
811
812         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
813         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
814
815         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
816         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
817                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, crtc, &max_error,
818                                                         tvblank, flags);
819                 if (ret > 0)
820                         return true;
821         }
822
823         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
824          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
825          */
826         *tvblank = get_drm_timestamp();
827
828         return false;
829 }
830
831 /**
832  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
833  * @dev: DRM device
834  * @crtc: which counter to retrieve
835  *
836  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
837  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
838  * modesetting activity.
839  *
840  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count().
841  *
842  * Returns:
843  * The software vblank counter.
844  */
845 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
846 {
847         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
848
849         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
850                 return 0;
851         return atomic_read(&vblank->count);
852 }
853 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
854
855 /**
856  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
857  * @crtc: which counter to retrieve
858  *
859  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
860  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
861  * modesetting activity.
862  *
863  * This is the native KMS version of drm_vblank_count().
864  *
865  * Returns:
866  * The software vblank counter.
867  */
868 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
869 {
870         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
871 }
872 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
873
874 /**
875  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
876  * and the system timestamp corresponding to that vblank counter value.
877  *
878  * @dev: DRM device
879  * @crtc: which counter to retrieve
880  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
881  *
882  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
883  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
884  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
885  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
886  */
887 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, int crtc,
888                               struct timeval *vblanktime)
889 {
890         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
891         u32 cur_vblank;
892
893         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
894                 return 0;
895
896         /* Read timestamp from slot of _vblank_time ringbuffer
897          * that corresponds to current vblank count. Retry if
898          * count has incremented during readout. This works like
899          * a seqlock.
900          */
901         do {
902                 cur_vblank = atomic_read(&vblank->count);
903                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, crtc, cur_vblank);
904                 smp_rmb();
905         } while (cur_vblank != atomic_read(&vblank->count));
906
907         return cur_vblank;
908 }
909 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
910
911 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
912                 struct drm_pending_vblank_event *e,
913                 unsigned long seq, struct timeval *now)
914 {
915         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
916         e->event.sequence = seq;
917         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
918         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
919
920         list_add_tail(&e->base.link,
921                       &e->base.file_priv->event_list);
922         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
923         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
924                                          e->event.sequence);
925 }
926
927 /**
928  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
929  * @dev: DRM device
930  * @crtc: CRTC in question
931  * @e: the event to send
932  *
933  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
934  * Caller must hold event lock.
935  *
936  * This is the legacy version of drm_crtc_send_vblank_event().
937  */
938 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, int crtc,
939                 struct drm_pending_vblank_event *e)
940 {
941         struct timeval now;
942         unsigned int seq;
943
944         if (crtc >= 0) {
945                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
946         } else {
947                 seq = 0;
948
949                 now = get_drm_timestamp();
950         }
951         e->pipe = crtc;
952         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
953 }
954 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
955
956 /**
957  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
958  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
959  * @e: the event to send
960  *
961  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
962  * Caller must hold event lock.
963  *
964  * This is the native KMS version of drm_send_vblank_event().
965  */
966 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
967                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
968 {
969         drm_send_vblank_event(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc), e);
970 }
971 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
972
973 /**
974  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
975  * @dev: DRM device
976  * @crtc: CRTC in question
977  */
978 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, int crtc)
979 {
980         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
981         int ret = 0;
982
983         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
984
985         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
986
987         if (!vblank->enabled) {
988                 /*
989                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
990                  * All vblank count & timestamp updates are held off
991                  * until we are done reinitializing master counter and
992                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
993                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
994                  */
995                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, crtc);
996                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %d, ret: %d\n", crtc, ret);
997                 if (ret)
998                         atomic_dec(&vblank->refcount);
999                 else {
1000                         vblank->enabled = true;
1001                         drm_update_vblank_count(dev, crtc);
1002                 }
1003         }
1004
1005         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1006
1007         return ret;
1008 }
1009
1010 /**
1011  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1012  * @dev: DRM device
1013  * @crtc: which CRTC to own
1014  *
1015  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1016  * while in use.
1017  *
1018  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1019  *
1020  * Returns:
1021  * Zero on success, nonzero on failure.
1022  */
1023 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, int crtc)
1024 {
1025         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1026         unsigned long irqflags;
1027         int ret = 0;
1028
1029         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1030                 return -EINVAL;
1031
1032         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1033         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1034         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1035                 ret = drm_vblank_enable(dev, crtc);
1036         } else {
1037                 if (!vblank->enabled) {
1038                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1039                         ret = -EINVAL;
1040                 }
1041         }
1042         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1043
1044         return ret;
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
1047
1048 /**
1049  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1050  * @crtc: which CRTC to own
1051  *
1052  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1053  * while in use.
1054  *
1055  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1056  *
1057  * Returns:
1058  * Zero on success, nonzero on failure.
1059  */
1060 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1061 {
1062         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1063 }
1064 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1065
1066 /**
1067  * drm_vblank_put - give up ownership of vblank events
1068  * @dev: DRM device
1069  * @crtc: which counter to give up
1070  *
1071  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1072  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1073  *
1074  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1075  */
1076 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, int crtc)
1077 {
1078         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1079
1080         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1081                 return;
1082
1083         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1084                 return;
1085
1086         /* Last user schedules interrupt disable */
1087         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1088                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1089                         return;
1090                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1091                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1092                 else
1093                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1094                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1095         }
1096 }
1097 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
1098
1099 /**
1100  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1101  * @crtc: which counter to give up
1102  *
1103  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1104  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1105  *
1106  * This is the native kms version of drm_vblank_put().
1107  */
1108 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1109 {
1110         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1111 }
1112 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1113
1114 /**
1115  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1116  * @dev: DRM device
1117  * @crtc: crtc index
1118  *
1119  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1120  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1121  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1122  */
1123 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1124 {
1125         int ret;
1126         u32 last;
1127
1128         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1129         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", crtc, ret))
1130                 return;
1131
1132         last = drm_vblank_count(dev, crtc);
1133
1134         ret = wait_event_timeout(dev->vblank[crtc].queue,
1135                                  last != drm_vblank_count(dev, crtc),
1136                                  msecs_to_jiffies(100));
1137
1138         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", crtc);
1139
1140         drm_vblank_put(dev, crtc);
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1143
1144 /**
1145  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1146  * @crtc: DRM crtc
1147  *
1148  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1149  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1150  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1151  */
1152 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1153 {
1154         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1155 }
1156 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1157
1158 /**
1159  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1160  * @dev: DRM device
1161  * @crtc: CRTC in question
1162  *
1163  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1164  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1165  * stored so that drm_vblank_on() can restore it again.
1166  *
1167  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1168  * reset, e.g. when suspending.
1169  *
1170  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_off().
1171  */
1172 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, int crtc)
1173 {
1174         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1175         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1176         struct timeval now;
1177         unsigned long irqflags;
1178         unsigned int seq;
1179
1180         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1181                 return;
1182
1183         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1184
1185         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1186         vblank_disable_and_save(dev, crtc);
1187         wake_up(&vblank->queue);
1188
1189         /*
1190          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1191          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1192          */
1193         if (!vblank->inmodeset) {
1194                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1195                 vblank->inmodeset = 1;
1196         }
1197         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1198
1199         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1200         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1201
1202         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1203                 if (e->pipe != crtc)
1204                         continue;
1205                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1206                           wanted %d, current %d\n",
1207                           e->event.sequence, seq);
1208                 list_del(&e->base.link);
1209                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1210                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1211         }
1212         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1213 }
1214 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1215
1216 /**
1217  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1218  * @crtc: CRTC in question
1219  *
1220  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1221  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1222  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1223  *
1224  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1225  * reset, e.g. when suspending.
1226  *
1227  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1228  */
1229 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1230 {
1231         drm_vblank_off(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1234
1235 /**
1236  * drm_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1237  * @dev: DRM device
1238  * @crtc: CRTC in question
1239  *
1240  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1241  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1242  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1243  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1244  *
1245  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_on().
1246  */
1247 void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, int crtc)
1248 {
1249         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1250         unsigned long irqflags;
1251
1252         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1253                 return;
1254
1255         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1256         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1257         if (vblank->inmodeset) {
1258                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1259                 vblank->inmodeset = 0;
1260         }
1261
1262         /*
1263          * sample the current counter to avoid random jumps
1264          * when drm_vblank_enable() applies the diff
1265          *
1266          * -1 to make sure user will never see the same
1267          * vblank counter value before and after a modeset
1268          */
1269         vblank->last =
1270                 (dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc) - 1) &
1271                 dev->max_vblank_count;
1272         /*
1273          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1274          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1275          */
1276         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 ||
1277             (!dev->vblank_disable_immediate && drm_vblank_offdelay == 0))
1278                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, crtc));
1279         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1280 }
1281 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_on);
1282
1283 /**
1284  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1285  * @crtc: CRTC in question
1286  *
1287  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1288  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1289  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1290  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1291  *
1292  * This is the native kms version of drm_vblank_on().
1293  */
1294 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1295 {
1296         drm_vblank_on(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1297 }
1298 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1299
1300 /**
1301  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1302  * @dev: DRM device
1303  * @crtc: CRTC in question
1304  *
1305  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1306  * reset the hardware frame counter.
1307  *
1308  * This is done by grabbing a temporary vblank reference to ensure that the
1309  * vblank interrupt keeps running across the modeset sequence. With this the
1310  * software-side vblank frame counting will ensure that there are no jumps or
1311  * discontinuities.
1312  *
1313  * Unfortunately this approach is racy and also doesn't work when the vblank
1314  * interrupt stops running, e.g. across system suspend resume. It is therefore
1315  * highly recommended that drivers use the newer drm_vblank_off() and
1316  * drm_vblank_on() instead. drm_vblank_pre_modeset() only works correctly when
1317  * using "cooked" software vblank frame counters and not relying on any hardware
1318  * counters.
1319  *
1320  * Drivers must call drm_vblank_post_modeset() when re-enabling the same crtc
1321  * again.
1322  */
1323 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1324 {
1325         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1326
1327         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1328         if (!dev->num_crtcs)
1329                 return;
1330
1331         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1332                 return;
1333
1334         /*
1335          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1336          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1337          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1338          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1339          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1340          */
1341         if (!vblank->inmodeset) {
1342                 vblank->inmodeset = 0x1;
1343                 if (drm_vblank_get(dev, crtc) == 0)
1344                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1345         }
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1348
1349 /**
1350  * drm_vblank_post_modeset - undo drm_vblank_pre_modeset changes
1351  * @dev: DRM device
1352  * @crtc: CRTC in question
1353  *
1354  * This function again drops the temporary vblank reference acquired in
1355  * drm_vblank_pre_modeset.
1356  */
1357 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1358 {
1359         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1360         unsigned long irqflags;
1361
1362         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1363         if (!dev->num_crtcs)
1364                 return;
1365
1366         if (vblank->inmodeset) {
1367                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1368                 dev->vblank_disable_allowed = true;
1369                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1370
1371                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1372                         drm_vblank_put(dev, crtc);
1373
1374                 vblank->inmodeset = 0;
1375         }
1376 }
1377 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1378
1379 /*
1380  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1381  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1382  *
1383  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1384  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1385  *
1386  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1387  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1388  * will have already been incremented.
1389  */
1390 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1391                     struct drm_file *file_priv)
1392 {
1393         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1394         unsigned int crtc;
1395
1396         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1397         if (!dev->num_crtcs)
1398                 return 0;
1399
1400         /* KMS drivers handle this internally */
1401         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1402                 return 0;
1403
1404         crtc = modeset->crtc;
1405         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1406                 return -EINVAL;
1407
1408         switch (modeset->cmd) {
1409         case _DRM_PRE_MODESET:
1410                 drm_vblank_pre_modeset(dev, crtc);
1411                 break;
1412         case _DRM_POST_MODESET:
1413                 drm_vblank_post_modeset(dev, crtc);
1414                 break;
1415         default:
1416                 return -EINVAL;
1417         }
1418
1419         return 0;
1420 }
1421
1422 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, int pipe,
1423                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1424                                   struct drm_file *file_priv)
1425 {
1426         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1427         struct drm_pending_vblank_event *e;
1428         struct timeval now;
1429         unsigned long flags;
1430         unsigned int seq;
1431         int ret;
1432
1433         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1434         if (e == NULL) {
1435                 ret = -ENOMEM;
1436                 goto err_put;
1437         }
1438
1439         e->pipe = pipe;
1440         e->base.pid = current->pid;
1441         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1442         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1443         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1444         e->base.event = &e->event.base;
1445         e->base.file_priv = file_priv;
1446         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1447
1448         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1449
1450         /*
1451          * drm_vblank_off() might have been called after we called
1452          * drm_vblank_get(). drm_vblank_off() holds event_lock
1453          * around the vblank disable, so no need for further locking.
1454          * The reference from drm_vblank_get() protects against
1455          * vblank disable from another source.
1456          */
1457         if (!vblank->enabled) {
1458                 ret = -EINVAL;
1459                 goto err_unlock;
1460         }
1461
1462         if (file_priv->event_space < sizeof(e->event)) {
1463                 ret = -EBUSY;
1464                 goto err_unlock;
1465         }
1466
1467         file_priv->event_space -= sizeof(e->event);
1468         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1469
1470         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1471             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1472                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1473                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1474         }
1475
1476         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %d\n",
1477                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1478
1479         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1480                                       vblwait->request.sequence);
1481
1482         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1483         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1484                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1485                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1486                 vblwait->reply.sequence = seq;
1487         } else {
1488                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1489                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1490                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1491         }
1492
1493         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1494
1495         return 0;
1496
1497 err_unlock:
1498         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1499         kfree(e);
1500 err_put:
1501         drm_vblank_put(dev, pipe);
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Wait for VBLANK.
1507  *
1508  * \param inode device inode.
1509  * \param file_priv DRM file private.
1510  * \param cmd command.
1511  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1512  * \return zero on success or a negative number on failure.
1513  *
1514  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1515  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1516  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1517  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1518  */
1519 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1520                     struct drm_file *file_priv)
1521 {
1522         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1523         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1524         int ret;
1525         unsigned int flags, seq, crtc, high_crtc;
1526
1527         if (!dev->irq_enabled)
1528                 return -EINVAL;
1529
1530         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1531                 return -EINVAL;
1532
1533         if (vblwait->request.type &
1534             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1535               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1536                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1537                           vblwait->request.type,
1538                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1539                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1540                 return -EINVAL;
1541         }
1542
1543         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1544         high_crtc = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1545         if (high_crtc)
1546                 crtc = high_crtc >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1547         else
1548                 crtc = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1549         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1550                 return -EINVAL;
1551
1552         vblank = &dev->vblank[crtc];
1553
1554         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1555         if (ret) {
1556                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1557                 return ret;
1558         }
1559         seq = drm_vblank_count(dev, crtc);
1560
1561         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1562         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1563                 vblwait->request.sequence += seq;
1564                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1565         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1566                 break;
1567         default:
1568                 ret = -EINVAL;
1569                 goto done;
1570         }
1571
1572         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1573                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1574                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1575                  */
1576                 return drm_queue_vblank_event(dev, crtc, vblwait, file_priv);
1577         }
1578
1579         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1580             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1581                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1582         }
1583
1584         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %d\n",
1585                   vblwait->request.sequence, crtc);
1586         vblank->last_wait = vblwait->request.sequence;
1587         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1588                     (((drm_vblank_count(dev, crtc) -
1589                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1590                      !vblank->enabled ||
1591                      !dev->irq_enabled));
1592
1593         if (ret != -EINTR) {
1594                 struct timeval now;
1595
1596                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1597                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1598                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1599
1600                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1601                           vblwait->reply.sequence);
1602         } else {
1603                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1604         }
1605
1606 done:
1607         drm_vblank_put(dev, crtc);
1608         return ret;
1609 }
1610
1611 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, int crtc)
1612 {
1613         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1614         struct timeval now;
1615         unsigned int seq;
1616
1617         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1618
1619         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1620
1621         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1622                 if (e->pipe != crtc)
1623                         continue;
1624                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1625                         continue;
1626
1627                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1628                           e->event.sequence, seq);
1629
1630                 list_del(&e->base.link);
1631                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1632                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1633         }
1634
1635         trace_drm_vblank_event(crtc, seq);
1636 }
1637
1638 /**
1639  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1640  * @dev: DRM device
1641  * @crtc: where this event occurred
1642  *
1643  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1644  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1645  *
1646  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1647  */
1648 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1649 {
1650         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[crtc];
1651         u32 vblcount;
1652         s64 diff_ns;
1653         struct timeval tvblank;
1654         unsigned long irqflags;
1655
1656         if (!dev->num_crtcs)
1657                 return false;
1658
1659         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1660                 return false;
1661
1662         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1663
1664         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1665          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1666          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1667          */
1668         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1669
1670         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1671         if (!vblank->enabled) {
1672                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1673                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1674                 return false;
1675         }
1676
1677         /* Fetch corresponding timestamp for this vblank interval from
1678          * driver and store it in proper slot of timestamp ringbuffer.
1679          */
1680
1681         /* Get current timestamp and count. */
1682         vblcount = atomic_read(&vblank->count);
1683         drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1684
1685         /* Compute time difference to timestamp of last vblank */
1686         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
1687                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
1688
1689         /* Update vblank timestamp and count if at least
1690          * DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS nanoseconds
1691          * difference between last stored timestamp and current
1692          * timestamp. A smaller difference means basically
1693          * identical timestamps. Happens if this vblank has
1694          * been already processed and this is a redundant call,
1695          * e.g., due to spurious vblank interrupts. We need to
1696          * ignore those for accounting.
1697          */
1698         if (abs64(diff_ns) > DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS) {
1699                 /* Store new timestamp in ringbuffer. */
1700                 vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount + 1) = tvblank;
1701
1702                 /* Increment cooked vblank count. This also atomically commits
1703                  * the timestamp computed above.
1704                  */
1705                 smp_mb__before_atomic();
1706                 atomic_inc(&vblank->count);
1707                 smp_mb__after_atomic();
1708         } else {
1709                 DRM_DEBUG("crtc %d: Redundant vblirq ignored. diff_ns = %d\n",
1710                           crtc, (int) diff_ns);
1711         }
1712
1713         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1714
1715         wake_up(&vblank->queue);
1716         drm_handle_vblank_events(dev, crtc);
1717
1718         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1719
1720         return true;
1721 }
1722 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1723
1724 /**
1725  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1726  * @crtc: where this event occurred
1727  *
1728  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1729  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1730  *
1731  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1732  *
1733  * Returns:
1734  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1735  */
1736 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1737 {
1738         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);