drivers/gpu/drm/msm/msm_gem.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2013 Red Hat
   3  * Author: Rob Clark <robdclark@gmail.com>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
   7  * the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  15  * this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16  */
  17
  18 #include <linux/spinlock.h>
  19 #include <linux/shmem_fs.h>
  20 #include <linux/dma-buf.h>
  21 #include <linux/pfn_t.h>
  22
  23 #include "msm_drv.h"
  24 #include "msm_fence.h"
  25 #include "msm_gem.h"
  26 #include "msm_gpu.h"
  27 #include "msm_mmu.h"
  28
  29 static void msm_gem_vunmap_locked(struct drm_gem_object *obj);
  30
  31
  32 static dma_addr_t physaddr(struct drm_gem_object *obj)
  33 {
  34         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  35         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
  36         return (((dma_addr_t)msm_obj->vram_node->start) << PAGE_SHIFT) +
  37                         priv->vram.paddr;
  38 }
  39
  40 static bool use_pages(struct drm_gem_object *obj)
  41 {
  42         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  43         return !msm_obj->vram_node;
  44 }
  45
  46 /* allocate pages from VRAM carveout, used when no IOMMU: */
  47 static struct page **get_pages_vram(struct drm_gem_object *obj, int npages)
  48 {
  49         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  50         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
  51         dma_addr_t paddr;
  52         struct page **p;
  53         int ret, i;
  54
  55         p = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
  56         if (!p)
  57                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  58
  59         spin_lock(&priv->vram.lock);
  60         ret = drm_mm_insert_node(&priv->vram.mm, msm_obj->vram_node, npages);
  61         spin_unlock(&priv->vram.lock);
  62         if (ret) {
  63                 kvfree(p);
  64                 return ERR_PTR(ret);
  65         }
  66
  67         paddr = physaddr(obj);
  68         for (i = 0; i < npages; i++) {
  69                 p[i] = phys_to_page(paddr);
  70                 paddr += PAGE_SIZE;
  71         }
  72
  73         return p;
  74 }
  75
  76 static struct page **get_pages(struct drm_gem_object *obj)
  77 {
  78         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  79
  80         if (!msm_obj->pages) {
  81                 struct drm_device *dev = obj->dev;
  82                 struct page **p;
  83                 int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
  84
  85                 if (use_pages(obj))
  86                         p = drm_gem_get_pages(obj);
  87                 else
  88                         p = get_pages_vram(obj, npages);
  89
  90                 if (IS_ERR(p)) {
  91                         dev_err(dev->dev, "could not get pages: %ld\n",
  92                                         PTR_ERR(p));
  93                         return p;
  94                 }
  95
  96                 msm_obj->sgt = drm_prime_pages_to_sg(p, npages);
  97                 if (IS_ERR(msm_obj->sgt)) {
  98                         dev_err(dev->dev, "failed to allocate sgt\n");
  99                         return ERR_CAST(msm_obj->sgt);
 100                 }
 101
 102                 msm_obj->pages = p;
 103
 104                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
 105                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
 106                  */
 107                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 108                         dma_map_sg(dev->dev, msm_obj->sgt->sgl,
 109                                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
 110         }
 111
 112         return msm_obj->pages;
 113 }
 114
 115 static void put_pages_vram(struct drm_gem_object *obj)
 116 {
 117         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 118         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 119
 120         spin_lock(&priv->vram.lock);
 121         drm_mm_remove_node(msm_obj->vram_node);
 122         spin_unlock(&priv->vram.lock);
 123
 124         kvfree(msm_obj->pages);
 125 }
 126
 127 static void put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 128 {
 129         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 130
 131         if (msm_obj->pages) {
 132                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
 133                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
 134                  */
 135                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 136                         dma_unmap_sg(obj->dev->dev, msm_obj->sgt->sgl,
 137                                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
 138                 sg_free_table(msm_obj->sgt);
 139                 kfree(msm_obj->sgt);
 140
 141                 if (use_pages(obj))
 142                         drm_gem_put_pages(obj, msm_obj->pages, true, false);
 143                 else
 144                         put_pages_vram(obj);
 145
 146                 msm_obj->pages = NULL;
 147         }
 148 }
 149
 150 struct page **msm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
 151 {
 152         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 153         struct page **p;
 154
 155         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 156
 157         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 158                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 159                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 160         }
 161
 162         p = get_pages(obj);
 163         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 164         return p;
 165 }
 166
 167 void msm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 168 {
 169         /* when we start tracking the pin count, then do something here */
 170 }
 171
 172 int msm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj,
 173                 struct vm_area_struct *vma)
 174 {
 175         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 176
 177         vma->vm_flags &= ~VM_PFNMAP;
 178         vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 179
 180         if (msm_obj->flags & MSM_BO_WC) {
 181                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 182         } else if (msm_obj->flags & MSM_BO_UNCACHED) {
 183                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 184         } else {
 185                 /*
 186                  * Shunt off cached objs to shmem file so they have their own
 187                  * address_space (so unmap_mapping_range does what we want,
 188                  * in particular in the case of mmap'd dmabufs)
 189                  */
 190                 fput(vma->vm_file);
 191                 get_file(obj->filp);
 192                 vma->vm_pgoff = 0;
 193                 vma->vm_file  = obj->filp;
 194
 195                 vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 196         }
 197
 198         return 0;
 199 }
 200
 201 int msm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
 202 {
 203         int ret;
 204
 205         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
 206         if (ret) {
 207                 DBG("mmap failed: %d", ret);
 208                 return ret;
 209         }
 210
 211         return msm_gem_mmap_obj(vma->vm_private_data, vma);
 212 }
 213
 214 int msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
 215 {
 216         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
 217         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
 218         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 219         struct page **pages;
 220         unsigned long pfn;
 221         pgoff_t pgoff;
 222         int ret;
 223
 224         /*
 225          * vm_ops.open/drm_gem_mmap_obj and close get and put
 226          * a reference on obj. So, we dont need to hold one here.
 227          */
 228         ret = mutex_lock_interruptible(&msm_obj->lock);
 229         if (ret)
 230                 goto out;
 231
 232         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 233                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 234                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 235         }
 236
 237         /* make sure we have pages attached now */
 238         pages = get_pages(obj);
 239         if (IS_ERR(pages)) {
 240                 ret = PTR_ERR(pages);
 241                 goto out_unlock;
 242         }
 243
 244         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 245         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 246
 247         pfn = page_to_pfn(pages[pgoff]);
 248
 249         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 250                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 251
 252         ret = vm_insert_mixed(vma, vmf->address, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 253
 254 out_unlock:
 255         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 256 out:
 257         switch (ret) {
 258         case -EAGAIN:
 259         case 0:
 260         case -ERESTARTSYS:
 261         case -EINTR:
 262         case -EBUSY:
 263                 /*
 264                  * EBUSY is ok: this just means that another thread
 265                  * already did the job.
 266                  */
 267                 return VM_FAULT_NOPAGE;
 268         case -ENOMEM:
 269                 return VM_FAULT_OOM;
 270         default:
 271                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 272         }
 273 }
 274
 275 /** get mmap offset */
 276 static uint64_t mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 277 {
 278         struct drm_device *dev = obj->dev;
 279         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 280         int ret;
 281
 282         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 283
 284         /* Make it mmapable */
 285         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
 286
 287         if (ret) {
 288                 dev_err(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
 289                 return 0;
 290         }
 291
 292         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
 293 }
 294
 295 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 296 {
 297         uint64_t offset;
 298         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 299
 300         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 301         offset = mmap_offset(obj);
 302         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 303         return offset;
 304 }
 305
 306 static struct msm_gem_vma *add_vma(struct drm_gem_object *obj,
 307                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 308 {
 309         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 310         struct msm_gem_vma *vma;
 311
 312         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 313
 314         vma = kzalloc(sizeof(*vma), GFP_KERNEL);
 315         if (!vma)
 316                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 317
 318         vma->aspace = aspace;
 319
 320         list_add_tail(&vma->list, &msm_obj->vmas);
 321
 322         return vma;
 323 }
 324
 325 static struct msm_gem_vma *lookup_vma(struct drm_gem_object *obj,
 326                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 327 {
 328         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 329         struct msm_gem_vma *vma;
 330
 331         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 332
 333         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
 334                 if (vma->aspace == aspace)
 335                         return vma;
 336         }
 337
 338         return NULL;
 339 }
 340
 341 static void del_vma(struct msm_gem_vma *vma)
 342 {
 343         if (!vma)
 344                 return;
 345
 346         list_del(&vma->list);
 347         kfree(vma);
 348 }
 349
 350 /* Called with msm_obj->lock locked */
 351 static void
 352 put_iova(struct drm_gem_object *obj)
 353 {
 354         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 355         struct msm_gem_vma *vma, *tmp;
 356
 357         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 358
 359         list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &msm_obj->vmas, list) {
 360                 msm_gem_unmap_vma(vma->aspace, vma, msm_obj->sgt);
 361                 del_vma(vma);
 362         }
 363 }
 364
 365 /* get iova, taking a reference.  Should have a matching put */
 366 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
 367                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
 368 {
 369         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 370         struct msm_gem_vma *vma;
 371         int ret = 0;
 372
 373         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 374
 375         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 376                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 377                 return -EBUSY;
 378         }
 379
 380         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 381
 382         if (!vma) {
 383                 struct page **pages;
 384
 385                 vma = add_vma(obj, aspace);
 386                 if (IS_ERR(vma)) {
 387                         ret = PTR_ERR(vma);
 388                         goto unlock;
 389                 }
 390
 391                 pages = get_pages(obj);
 392                 if (IS_ERR(pages)) {
 393                         ret = PTR_ERR(pages);
 394                         goto fail;
 395                 }
 396
 397                 ret = msm_gem_map_vma(aspace, vma, msm_obj->sgt,
 398                                 obj->size >> PAGE_SHIFT);
 399                 if (ret)
 400                         goto fail;
 401         }
 402
 403         *iova = vma->iova;
 404
 405         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 406         return 0;
 407
 408 fail:
 409         del_vma(vma);
 410 unlock:
 411         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 412         return ret;
 413 }
 414
 415 /* get iova without taking a reference, used in places where you have
 416  * already done a 'msm_gem_get_iova()'.
 417  */
 418 uint64_t msm_gem_iova(struct drm_gem_object *obj,
 419                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 420 {
 421         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 422         struct msm_gem_vma *vma;
 423
 424         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 425         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 426         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 427         WARN_ON(!vma);
 428
 429         return vma ? vma->iova : 0;
 430 }
 431
 432 void msm_gem_put_iova(struct drm_gem_object *obj,
 433                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 434 {
 435         // XXX TODO ..
 436         // NOTE: probably don't need a _locked() version.. we wouldn't
 437         // normally unmap here, but instead just mark that it could be
 438         // unmapped (if the iova refcnt drops to zero), but then later
 439         // if another _get_iova_locked() fails we can start unmapping
 440         // things that are no longer needed..
 441 }
 442
 443 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 444                 struct drm_mode_create_dumb *args)
 445 {
 446         args->pitch = align_pitch(args->width, args->bpp);
 447         args->size  = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
 448         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
 449                         MSM_BO_SCANOUT | MSM_BO_WC, &args->handle);
 450 }
 451
 452 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 453                 uint32_t handle, uint64_t *offset)
 454 {
 455         struct drm_gem_object *obj;
 456         int ret = 0;
 457
 458         /* GEM does all our handle to object mapping */
 459         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
 460         if (obj == NULL) {
 461                 ret = -ENOENT;
 462                 goto fail;
 463         }
 464
 465         *offset = msm_gem_mmap_offset(obj);
 466
 467         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 468
 469 fail:
 470         return ret;
 471 }
 472
 473 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 474 {
 475         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 476         int ret = 0;
 477
 478         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 479
 480         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 481                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 482                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 483         }
 484
 485         /* increment vmap_count *before* vmap() call, so shrinker can
 486          * check vmap_count (is_vunmapable()) outside of msm_obj->lock.
 487          * This guarantees that we won't try to msm_gem_vunmap() this
 488          * same object from within the vmap() call (while we already
 489          * hold msm_obj->lock)
 490          */
 491         msm_obj->vmap_count++;
 492
 493         if (!msm_obj->vaddr) {
 494                 struct page **pages = get_pages(obj);
 495                 if (IS_ERR(pages)) {
 496                         ret = PTR_ERR(pages);
 497                         goto fail;
 498                 }
 499                 msm_obj->vaddr = vmap(pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
 500                                 VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
 501                 if (msm_obj->vaddr == NULL) {
 502                         ret = -ENOMEM;
 503                         goto fail;
 504                 }
 505         }
 506
 507         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 508         return msm_obj->vaddr;
 509
 510 fail:
 511         msm_obj->vmap_count--;
 512         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 513         return ERR_PTR(ret);
 514 }
 515
 516 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 517 {
 518         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 519
 520         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 521         WARN_ON(msm_obj->vmap_count < 1);
 522         msm_obj->vmap_count--;
 523         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 524 }
 525
 526 /* Update madvise status, returns true if not purged, else
 527  * false or -errno.
 528  */
 529 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
 530 {
 531         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 532
 533         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 534
 535         WARN_ON(!mutex_is_locked(&obj->dev->struct_mutex));
 536
 537         if (msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED)
 538                 msm_obj->madv = madv;
 539
 540         madv = msm_obj->madv;
 541
 542         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 543
 544         return (madv != __MSM_MADV_PURGED);
 545 }
 546
 547 void msm_gem_purge(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 548 {
 549         struct drm_device *dev = obj->dev;
 550         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 551
 552         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 553         WARN_ON(!is_purgeable(msm_obj));
 554         WARN_ON(obj->import_attach);
 555
 556         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 557
 558         put_iova(obj);
 559
 560         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 561
 562         put_pages(obj);
 563
 564         msm_obj->madv = __MSM_MADV_PURGED;
 565
 566         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
 567         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
 568
 569         /* Our goal here is to return as much of the memory as
 570          * is possible back to the system as we are called from OOM.
 571          * To do this we must instruct the shmfs to drop all of its
 572          * backing pages, *now*.
 573          */
 574         shmem_truncate_range(file_inode(obj->filp), 0, (loff_t)-1);
 575
 576         invalidate_mapping_pages(file_inode(obj->filp)->i_mapping,
 577                         0, (loff_t)-1);
 578
 579         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 580 }
 581
 582 static void msm_gem_vunmap_locked(struct drm_gem_object *obj)
 583 {
 584         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 585
 586         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 587
 588         if (!msm_obj->vaddr || WARN_ON(!is_vunmapable(msm_obj)))
 589                 return;
 590
 591         vunmap(msm_obj->vaddr);
 592         msm_obj->vaddr = NULL;
 593 }
 594
 595 void msm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 596 {
 597         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 598
 599         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 600         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 601         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 602 }
 603
 604 /* must be called before _move_to_active().. */
 605 int msm_gem_sync_object(struct drm_gem_object *obj,
 606                 struct msm_fence_context *fctx, bool exclusive)
 607 {
 608         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 609         struct reservation_object_list *fobj;
 610         struct dma_fence *fence;
 611         int i, ret;
 612
 613         fobj = reservation_object_get_list(msm_obj->resv);
 614         if (!fobj || (fobj->shared_count == 0)) {
 615                 fence = reservation_object_get_excl(msm_obj->resv);
 616                 /* don't need to wait on our own fences, since ring is fifo */
 617                 if (fence && (fence->context != fctx->context)) {
 618                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 619                         if (ret)
 620                                 return ret;
 621                 }
 622         }
 623
 624         if (!exclusive || !fobj)
 625                 return 0;
 626
 627         for (i = 0; i < fobj->shared_count; i++) {
 628                 fence = rcu_dereference_protected(fobj->shared[i],
 629                                                 reservation_object_held(msm_obj->resv));
 630                 if (fence->context != fctx->context) {
 631                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 632                         if (ret)
 633                                 return ret;
 634                 }
 635         }
 636
 637         return 0;
 638 }
 639
 640 void msm_gem_move_to_active(struct drm_gem_object *obj,
 641                 struct msm_gpu *gpu, bool exclusive, struct dma_fence *fence)
 642 {
 643         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 644         WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED);
 645         msm_obj->gpu = gpu;
 646         if (exclusive)
 647                 reservation_object_add_excl_fence(msm_obj->resv, fence);
 648         else
 649                 reservation_object_add_shared_fence(msm_obj->resv, fence);
 650         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 651         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &gpu->active_list);
 652 }
 653
 654 void msm_gem_move_to_inactive(struct drm_gem_object *obj)
 655 {
 656         struct drm_device *dev = obj->dev;
 657         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 658         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 659
 660         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 661
 662         msm_obj->gpu = NULL;
 663         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 664         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 665 }
 666
 667 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout)
 668 {
 669         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 670         bool write = !!(op & MSM_PREP_WRITE);
 671         unsigned long remain =
 672                 op & MSM_PREP_NOSYNC ? 0 : timeout_to_jiffies(timeout);
 673         long ret;
 674
 675         ret = reservation_object_wait_timeout_rcu(msm_obj->resv, write,
 676                                                   true,  remain);
 677         if (ret == 0)
 678                 return remain == 0 ? -EBUSY : -ETIMEDOUT;
 679         else if (ret < 0)
 680                 return ret;
 681
 682         /* TODO cache maintenance */
 683
 684         return 0;
 685 }
 686
 687 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj)
 688 {
 689         /* TODO cache maintenance */
 690         return 0;
 691 }
 692
 693 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 694 static void describe_fence(struct dma_fence *fence, const char *type,
 695                 struct seq_file *m)
 696 {
 697         if (!dma_fence_is_signaled(fence))
 698                 seq_printf(m, "\t%9s: %s %s seq %u\n", type,
 699                                 fence->ops->get_driver_name(fence),
 700                                 fence->ops->get_timeline_name(fence),
 701                                 fence->seqno);
 702 }
 703
 704 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m)
 705 {
 706         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 707         struct reservation_object *robj = msm_obj->resv;
 708         struct reservation_object_list *fobj;
 709         struct dma_fence *fence;
 710         struct msm_gem_vma *vma;
 711         uint64_t off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
 712         const char *madv;
 713
 714         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 715
 716         switch (msm_obj->madv) {
 717         case __MSM_MADV_PURGED:
 718                 madv = " purged";
 719                 break;
 720         case MSM_MADV_DONTNEED:
 721                 madv = " purgeable";
 722                 break;
 723         case MSM_MADV_WILLNEED:
 724         default:
 725                 madv = "";
 726                 break;
 727         }
 728
 729         seq_printf(m, "%08x: %c %2d (%2d) %08llx %p\t",
 730                         msm_obj->flags, is_active(msm_obj) ? 'A' : 'I',
 731                         obj->name, kref_read(&obj->refcount),
 732                         off, msm_obj->vaddr);
 733
 734         /* FIXME: we need to print the address space here too */
 735         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list)
 736                 seq_printf(m, " %08llx", vma->iova);
 737
 738         seq_printf(m, " %zu%s\n", obj->size, madv);
 739
 740         rcu_read_lock();
 741         fobj = rcu_dereference(robj->fence);
 742         if (fobj) {
 743                 unsigned int i, shared_count = fobj->shared_count;
 744
 745                 for (i = 0; i < shared_count; i++) {
 746                         fence = rcu_dereference(fobj->shared[i]);
 747                         describe_fence(fence, "Shared", m);
 748                 }
 749         }
 750
 751         fence = rcu_dereference(robj->fence_excl);
 752         if (fence)
 753                 describe_fence(fence, "Exclusive", m);
 754         rcu_read_unlock();
 755
 756         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 757 }
 758
 759 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
 760 {
 761         struct msm_gem_object *msm_obj;
 762         int count = 0;
 763         size_t size = 0;
 764
 765         list_for_each_entry(msm_obj, list, mm_list) {
 766                 struct drm_gem_object *obj = &msm_obj->base;
 767                 seq_printf(m, "   ");
 768                 msm_gem_describe(obj, m);
 769                 count++;
 770                 size += obj->size;
 771         }
 772
 773         seq_printf(m, "Total %d objects, %zu bytes\n", count, size);
 774 }
 775 #endif
 776
 777 void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
 778 {
 779         struct drm_device *dev = obj->dev;
 780         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 781
 782         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 783
 784         /* object should not be on active list: */
 785         WARN_ON(is_active(msm_obj));
 786
 787         list_del(&msm_obj->mm_list);
 788
 789         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 790
 791         put_iova(obj);
 792
 793         if (obj->import_attach) {
 794                 if (msm_obj->vaddr)
 795                         dma_buf_vunmap(obj->import_attach->dmabuf, msm_obj->vaddr);
 796
 797                 /* Don't drop the pages for imported dmabuf, as they are not
 798                  * ours, just free the array we allocated:
 799                  */
 800                 if (msm_obj->pages)
 801                         kvfree(msm_obj->pages);
 802
 803                 drm_prime_gem_destroy(obj, msm_obj->sgt);
 804         } else {
 805                 msm_gem_vunmap_locked(obj);
 806                 put_pages(obj);
 807         }
 808
 809         if (msm_obj->resv == &msm_obj->_resv)
 810                 reservation_object_fini(msm_obj->resv);
 811
 812         drm_gem_object_release(obj);
 813
 814         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 815         kfree(msm_obj);
 816 }
 817
 818 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
 819 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
 820                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle)
 821 {
 822         struct drm_gem_object *obj;
 823         int ret;
 824
 825         obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
 826
 827         if (IS_ERR(obj))
 828                 return PTR_ERR(obj);
 829
 830         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
 831
 832         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
 833         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 834
 835         return ret;
 836 }
 837
 838 static int msm_gem_new_impl(struct drm_device *dev,
 839                 uint32_t size, uint32_t flags,
 840                 struct reservation_object *resv,
 841                 struct drm_gem_object **obj,
 842                 bool struct_mutex_locked)
 843 {
 844         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 845         struct msm_gem_object *msm_obj;
 846
 847         switch (flags & MSM_BO_CACHE_MASK) {
 848         case MSM_BO_UNCACHED:
 849         case MSM_BO_CACHED:
 850         case MSM_BO_WC:
 851                 break;
 852         default:
 853                 dev_err(dev->dev, "invalid cache flag: %x\n",
 854                                 (flags & MSM_BO_CACHE_MASK));
 855                 return -EINVAL;
 856         }
 857
 858         msm_obj = kzalloc(sizeof(*msm_obj), GFP_KERNEL);
 859         if (!msm_obj)
 860                 return -ENOMEM;
 861
 862         mutex_init(&msm_obj->lock);
 863
 864         msm_obj->flags = flags;
 865         msm_obj->madv = MSM_MADV_WILLNEED;
 866
 867         if (resv) {
 868                 msm_obj->resv = resv;
 869         } else {
 870                 msm_obj->resv = &msm_obj->_resv;
 871                 reservation_object_init(msm_obj->resv);
 872         }
 873
 874         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->submit_entry);
 875         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->vmas);
 876
 877         if (struct_mutex_locked) {
 878                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 879                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 880         } else {
 881                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 882                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 883                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 884         }
 885
 886         *obj = &msm_obj->base;
 887
 888         return 0;
 889 }
 890
 891 static struct drm_gem_object *_msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 892                 uint32_t size, uint32_t flags, bool struct_mutex_locked)
 893 {
 894         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 895         struct drm_gem_object *obj = NULL;
 896         bool use_vram = false;
 897         int ret;
 898
 899         size = PAGE_ALIGN(size);
 900
 901         if (!iommu_present(&platform_bus_type))
 902                 use_vram = true;
 903         else if ((flags & MSM_BO_STOLEN) && priv->vram.size)
 904                 use_vram = true;
 905
 906         if (WARN_ON(use_vram && !priv->vram.size))
 907                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 908
 909         /* Disallow zero sized objects as they make the underlying
 910          * infrastructure grumpy
 911          */
 912         if (size == 0)
 913                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 914
 915         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, flags, NULL, &obj, struct_mutex_locked);
 916         if (ret)
 917                 goto fail;
 918
 919         if (use_vram) {
 920                 struct msm_gem_vma *vma;
 921                 struct page **pages;
 922                 struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 923
 924                 mutex_lock(&msm_obj->lock);
 925
 926                 vma = add_vma(obj, NULL);
 927                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 928                 if (IS_ERR(vma)) {
 929                         ret = PTR_ERR(vma);
 930                         goto fail;
 931                 }
 932
 933                 to_msm_bo(obj)->vram_node = &vma->node;
 934
 935                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
 936
 937                 pages = get_pages(obj);
 938                 if (IS_ERR(pages)) {
 939                         ret = PTR_ERR(pages);
 940                         goto fail;
 941                 }
 942
 943                 vma->iova = physaddr(obj);
 944         } else {
 945                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
 946                 if (ret)
 947                         goto fail;
 948         }
 949
 950         return obj;
 951
 952 fail:
 953         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 954         return ERR_PTR(ret);
 955 }
 956
 957 struct drm_gem_object *msm_gem_new_locked(struct drm_device *dev,
 958                 uint32_t size, uint32_t flags)
 959 {
 960         return _msm_gem_new(dev, size, flags, true);
 961 }
 962
 963 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 964                 uint32_t size, uint32_t flags)
 965 {
 966         return _msm_gem_new(dev, size, flags, false);
 967 }
 968
 969 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
 970                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt)
 971 {
 972         struct msm_gem_object *msm_obj;
 973         struct drm_gem_object *obj;
 974         uint32_t size;
 975         int ret, npages;
 976
 977         /* if we don't have IOMMU, don't bother pretending we can import: */
 978         if (!iommu_present(&platform_bus_type)) {
 979                 dev_err(dev->dev, "cannot import without IOMMU\n");
 980                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 981         }
 982
 983         size = PAGE_ALIGN(dmabuf->size);
 984
 985         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, MSM_BO_WC, dmabuf->resv, &obj, false);
 986         if (ret)
 987                 goto fail;
 988
 989         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
 990
 991         npages = size / PAGE_SIZE;
 992
 993         msm_obj = to_msm_bo(obj);
 994         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 995         msm_obj->sgt = sgt;
 996         msm_obj->pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 997         if (!msm_obj->pages) {
 998                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 999                 ret = -ENOMEM;
1000                 goto fail;
1001         }
1002
1003         ret = drm_prime_sg_to_page_addr_arrays(sgt, msm_obj->pages, NULL, npages);
1004         if (ret) {
1005                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1006                 goto fail;
1007         }
1008
1009         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1010         return obj;
1011
1012 fail:
1013         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
1014         return ERR_PTR(ret);
1015 }
1016
1017 static void *_msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1018                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1019                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova, bool locked)
1020 {
1021         void *vaddr;
1022         struct drm_gem_object *obj = _msm_gem_new(dev, size, flags, locked);
1023         int ret;
1024
1025         if (IS_ERR(obj))
1026                 return ERR_CAST(obj);
1027
1028         if (iova) {
1029                 ret = msm_gem_get_iova(obj, aspace, iova);
1030                 if (ret) {
1031                         drm_gem_object_unreference(obj);
1032                         return ERR_PTR(ret);
1033                 }
1034         }
1035
1036         vaddr = msm_gem_get_vaddr(obj);
1037         if (IS_ERR(vaddr)) {
1038                 msm_gem_put_iova(obj, aspace);
1039                 drm_gem_object_unreference(obj);
1040                 return ERR_CAST(vaddr);
1041         }
1042
1043         if (bo)
1044                 *bo = obj;
1045
1046         return vaddr;
1047 }
1048
1049 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1050                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1051                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1052 {
1053         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, false);
1054 }
1055
1056 void *msm_gem_kernel_new_locked(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1057                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1058                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1059 {
1060         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, true);
1061 }