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 /*
  47  * Cache sync.. this is a bit over-complicated, to fit dma-mapping
  48  * API.  Really GPU cache is out of scope here (handled on cmdstream)
  49  * and all we need to do is invalidate newly allocated pages before
  50  * mapping to CPU as uncached/writecombine.
  51  *
  52  * On top of this, we have the added headache, that depending on
  53  * display generation, the display's iommu may be wired up to either
  54  * the toplevel drm device (mdss), or to the mdp sub-node, meaning
  55  * that here we either have dma-direct or iommu ops.
  56  *
  57  * Let this be a cautionary tail of abstraction gone wrong.
  58  */
  59
  60 static void sync_for_device(struct msm_gem_object *msm_obj)
  61 {
  62         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
  63
  64         if (get_dma_ops(dev) && IS_ENABLED(CONFIG_ARM64)) {
  65                 dma_sync_sg_for_device(dev, msm_obj->sgt->sgl,
  66                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
  67         } else {
  68                 dma_map_sg(dev, msm_obj->sgt->sgl,
  69                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
  70         }
  71 }
  72
  73 static void sync_for_cpu(struct msm_gem_object *msm_obj)
  74 {
  75         struct device *dev = msm_obj->base.dev->dev;
  76
  77         if (get_dma_ops(dev) && IS_ENABLED(CONFIG_ARM64)) {
  78                 dma_sync_sg_for_cpu(dev, msm_obj->sgt->sgl,
  79                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
  80         } else {
  81                 dma_unmap_sg(dev, msm_obj->sgt->sgl,
  82                         msm_obj->sgt->nents, DMA_BIDIRECTIONAL);
  83         }
  84 }
  85
  86 /* allocate pages from VRAM carveout, used when no IOMMU: */
  87 static struct page **get_pages_vram(struct drm_gem_object *obj, int npages)
  88 {
  89         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
  90         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
  91         dma_addr_t paddr;
  92         struct page **p;
  93         int ret, i;
  94
  95         p = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
  96         if (!p)
  97                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  98
  99         spin_lock(&priv->vram.lock);
 100         ret = drm_mm_insert_node(&priv->vram.mm, msm_obj->vram_node, npages);
 101         spin_unlock(&priv->vram.lock);
 102         if (ret) {
 103                 kvfree(p);
 104                 return ERR_PTR(ret);
 105         }
 106
 107         paddr = physaddr(obj);
 108         for (i = 0; i < npages; i++) {
 109                 p[i] = phys_to_page(paddr);
 110                 paddr += PAGE_SIZE;
 111         }
 112
 113         return p;
 114 }
 115
 116 static struct page **get_pages(struct drm_gem_object *obj)
 117 {
 118         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 119
 120         if (!msm_obj->pages) {
 121                 struct drm_device *dev = obj->dev;
 122                 struct page **p;
 123                 int npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
 124
 125                 if (use_pages(obj))
 126                         p = drm_gem_get_pages(obj);
 127                 else
 128                         p = get_pages_vram(obj, npages);
 129
 130                 if (IS_ERR(p)) {
 131                         dev_err(dev->dev, "could not get pages: %ld\n",
 132                                         PTR_ERR(p));
 133                         return p;
 134                 }
 135
 136                 msm_obj->pages = p;
 137
 138                 msm_obj->sgt = drm_prime_pages_to_sg(p, npages);
 139                 if (IS_ERR(msm_obj->sgt)) {
 140                         void *ptr = ERR_CAST(msm_obj->sgt);
 141
 142                         dev_err(dev->dev, "failed to allocate sgt\n");
 143                         msm_obj->sgt = NULL;
 144                         return ptr;
 145                 }
 146
 147                 /* For non-cached buffers, ensure the new pages are clean
 148                  * because display controller, GPU, etc. are not coherent:
 149                  */
 150                 if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 151                         sync_for_device(msm_obj);
 152         }
 153
 154         return msm_obj->pages;
 155 }
 156
 157 static void put_pages_vram(struct drm_gem_object *obj)
 158 {
 159         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 160         struct msm_drm_private *priv = obj->dev->dev_private;
 161
 162         spin_lock(&priv->vram.lock);
 163         drm_mm_remove_node(msm_obj->vram_node);
 164         spin_unlock(&priv->vram.lock);
 165
 166         kvfree(msm_obj->pages);
 167 }
 168
 169 static void put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 170 {
 171         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 172
 173         if (msm_obj->pages) {
 174                 if (msm_obj->sgt) {
 175                         /* For non-cached buffers, ensure the new
 176                          * pages are clean because display controller,
 177                          * GPU, etc. are not coherent:
 178                          */
 179                         if (msm_obj->flags & (MSM_BO_WC|MSM_BO_UNCACHED))
 180                                 sync_for_cpu(msm_obj);
 181
 182                         sg_free_table(msm_obj->sgt);
 183                         kfree(msm_obj->sgt);
 184                 }
 185
 186                 if (use_pages(obj))
 187                         drm_gem_put_pages(obj, msm_obj->pages, true, false);
 188                 else
 189                         put_pages_vram(obj);
 190
 191                 msm_obj->pages = NULL;
 192         }
 193 }
 194
 195 struct page **msm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
 196 {
 197         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 198         struct page **p;
 199
 200         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 201
 202         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 203                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 204                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 205         }
 206
 207         p = get_pages(obj);
 208         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 209         return p;
 210 }
 211
 212 void msm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj)
 213 {
 214         /* when we start tracking the pin count, then do something here */
 215 }
 216
 217 int msm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj,
 218                 struct vm_area_struct *vma)
 219 {
 220         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 221
 222         vma->vm_flags &= ~VM_PFNMAP;
 223         vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 224
 225         if (msm_obj->flags & MSM_BO_WC) {
 226                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 227         } else if (msm_obj->flags & MSM_BO_UNCACHED) {
 228                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 229         } else {
 230                 /*
 231                  * Shunt off cached objs to shmem file so they have their own
 232                  * address_space (so unmap_mapping_range does what we want,
 233                  * in particular in the case of mmap'd dmabufs)
 234                  */
 235                 fput(vma->vm_file);
 236                 get_file(obj->filp);
 237                 vma->vm_pgoff = 0;
 238                 vma->vm_file  = obj->filp;
 239
 240                 vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 241         }
 242
 243         return 0;
 244 }
 245
 246 int msm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
 247 {
 248         int ret;
 249
 250         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
 251         if (ret) {
 252                 DBG("mmap failed: %d", ret);
 253                 return ret;
 254         }
 255
 256         return msm_gem_mmap_obj(vma->vm_private_data, vma);
 257 }
 258
 259 vm_fault_t msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf)
 260 {
 261         struct vm_area_struct *vma = vmf->vma;
 262         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
 263         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 264         struct page **pages;
 265         unsigned long pfn;
 266         pgoff_t pgoff;
 267         int err;
 268         vm_fault_t ret;
 269
 270         /*
 271          * vm_ops.open/drm_gem_mmap_obj and close get and put
 272          * a reference on obj. So, we dont need to hold one here.
 273          */
 274         err = mutex_lock_interruptible(&msm_obj->lock);
 275         if (err) {
 276                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
 277                 goto out;
 278         }
 279
 280         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 281                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 282                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 283         }
 284
 285         /* make sure we have pages attached now */
 286         pages = get_pages(obj);
 287         if (IS_ERR(pages)) {
 288                 ret = vmf_error(PTR_ERR(pages));
 289                 goto out_unlock;
 290         }
 291
 292         /* We don't use vmf->pgoff since that has the fake offset: */
 293         pgoff = (vmf->address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 294
 295         pfn = page_to_pfn(pages[pgoff]);
 296
 297         VERB("Inserting %p pfn %lx, pa %lx", (void *)vmf->address,
 298                         pfn, pfn << PAGE_SHIFT);
 299
 300         ret = vmf_insert_mixed(vma, vmf->address, __pfn_to_pfn_t(pfn, PFN_DEV));
 301 out_unlock:
 302         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 303 out:
 304         return ret;
 305 }
 306
 307 /** get mmap offset */
 308 static uint64_t mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 309 {
 310         struct drm_device *dev = obj->dev;
 311         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 312         int ret;
 313
 314         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 315
 316         /* Make it mmapable */
 317         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
 318
 319         if (ret) {
 320                 dev_err(dev->dev, "could not allocate mmap offset\n");
 321                 return 0;
 322         }
 323
 324         return drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
 325 }
 326
 327 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
 328 {
 329         uint64_t offset;
 330         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 331
 332         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 333         offset = mmap_offset(obj);
 334         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 335         return offset;
 336 }
 337
 338 static struct msm_gem_vma *add_vma(struct drm_gem_object *obj,
 339                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 340 {
 341         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 342         struct msm_gem_vma *vma;
 343
 344         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 345
 346         vma = kzalloc(sizeof(*vma), GFP_KERNEL);
 347         if (!vma)
 348                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 349
 350         vma->aspace = aspace;
 351
 352         list_add_tail(&vma->list, &msm_obj->vmas);
 353
 354         return vma;
 355 }
 356
 357 static struct msm_gem_vma *lookup_vma(struct drm_gem_object *obj,
 358                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 359 {
 360         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 361         struct msm_gem_vma *vma;
 362
 363         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 364
 365         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list) {
 366                 if (vma->aspace == aspace)
 367                         return vma;
 368         }
 369
 370         return NULL;
 371 }
 372
 373 static void del_vma(struct msm_gem_vma *vma)
 374 {
 375         if (!vma)
 376                 return;
 377
 378         list_del(&vma->list);
 379         kfree(vma);
 380 }
 381
 382 /* Called with msm_obj->lock locked */
 383 static void
 384 put_iova(struct drm_gem_object *obj)
 385 {
 386         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 387         struct msm_gem_vma *vma, *tmp;
 388
 389         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 390
 391         list_for_each_entry_safe(vma, tmp, &msm_obj->vmas, list) {
 392                 msm_gem_unmap_vma(vma->aspace, vma, msm_obj->sgt);
 393                 del_vma(vma);
 394         }
 395 }
 396
 397 /* get iova, taking a reference.  Should have a matching put */
 398 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
 399                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova)
 400 {
 401         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 402         struct msm_gem_vma *vma;
 403         int ret = 0;
 404
 405         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 406
 407         if (WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED)) {
 408                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 409                 return -EBUSY;
 410         }
 411
 412         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 413
 414         if (!vma) {
 415                 struct page **pages;
 416
 417                 vma = add_vma(obj, aspace);
 418                 if (IS_ERR(vma)) {
 419                         ret = PTR_ERR(vma);
 420                         goto unlock;
 421                 }
 422
 423                 pages = get_pages(obj);
 424                 if (IS_ERR(pages)) {
 425                         ret = PTR_ERR(pages);
 426                         goto fail;
 427                 }
 428
 429                 ret = msm_gem_map_vma(aspace, vma, msm_obj->sgt,
 430                                 obj->size >> PAGE_SHIFT);
 431                 if (ret)
 432                         goto fail;
 433         }
 434
 435         *iova = vma->iova;
 436
 437         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 438         return 0;
 439
 440 fail:
 441         del_vma(vma);
 442 unlock:
 443         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 444         return ret;
 445 }
 446
 447 /* get iova without taking a reference, used in places where you have
 448  * already done a 'msm_gem_get_iova()'.
 449  */
 450 uint64_t msm_gem_iova(struct drm_gem_object *obj,
 451                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 452 {
 453         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 454         struct msm_gem_vma *vma;
 455
 456         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 457         vma = lookup_vma(obj, aspace);
 458         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 459         WARN_ON(!vma);
 460
 461         return vma ? vma->iova : 0;
 462 }
 463
 464 void msm_gem_put_iova(struct drm_gem_object *obj,
 465                 struct msm_gem_address_space *aspace)
 466 {
 467         // XXX TODO ..
 468         // NOTE: probably don't need a _locked() version.. we wouldn't
 469         // normally unmap here, but instead just mark that it could be
 470         // unmapped (if the iova refcnt drops to zero), but then later
 471         // if another _get_iova_locked() fails we can start unmapping
 472         // things that are no longer needed..
 473 }
 474
 475 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 476                 struct drm_mode_create_dumb *args)
 477 {
 478         args->pitch = align_pitch(args->width, args->bpp);
 479         args->size  = PAGE_ALIGN(args->pitch * args->height);
 480         return msm_gem_new_handle(dev, file, args->size,
 481                         MSM_BO_SCANOUT | MSM_BO_WC, &args->handle);
 482 }
 483
 484 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 485                 uint32_t handle, uint64_t *offset)
 486 {
 487         struct drm_gem_object *obj;
 488         int ret = 0;
 489
 490         /* GEM does all our handle to object mapping */
 491         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
 492         if (obj == NULL) {
 493                 ret = -ENOENT;
 494                 goto fail;
 495         }
 496
 497         *offset = msm_gem_mmap_offset(obj);
 498
 499         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
 500
 501 fail:
 502         return ret;
 503 }
 504
 505 static void *get_vaddr(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
 506 {
 507         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 508         int ret = 0;
 509
 510         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 511
 512         if (WARN_ON(msm_obj->madv > madv)) {
 513                 dev_err(obj->dev->dev, "Invalid madv state: %u vs %u\n",
 514                         msm_obj->madv, madv);
 515                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 516                 return ERR_PTR(-EBUSY);
 517         }
 518
 519         /* increment vmap_count *before* vmap() call, so shrinker can
 520          * check vmap_count (is_vunmapable()) outside of msm_obj->lock.
 521          * This guarantees that we won't try to msm_gem_vunmap() this
 522          * same object from within the vmap() call (while we already
 523          * hold msm_obj->lock)
 524          */
 525         msm_obj->vmap_count++;
 526
 527         if (!msm_obj->vaddr) {
 528                 struct page **pages = get_pages(obj);
 529                 if (IS_ERR(pages)) {
 530                         ret = PTR_ERR(pages);
 531                         goto fail;
 532                 }
 533                 msm_obj->vaddr = vmap(pages, obj->size >> PAGE_SHIFT,
 534                                 VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
 535                 if (msm_obj->vaddr == NULL) {
 536                         ret = -ENOMEM;
 537                         goto fail;
 538                 }
 539         }
 540
 541         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 542         return msm_obj->vaddr;
 543
 544 fail:
 545         msm_obj->vmap_count--;
 546         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 547         return ERR_PTR(ret);
 548 }
 549
 550 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 551 {
 552         return get_vaddr(obj, MSM_MADV_WILLNEED);
 553 }
 554
 555 /*
 556  * Don't use this!  It is for the very special case of dumping
 557  * submits from GPU hangs or faults, were the bo may already
 558  * be MSM_MADV_DONTNEED, but we know the buffer is still on the
 559  * active list.
 560  */
 561 void *msm_gem_get_vaddr_active(struct drm_gem_object *obj)
 562 {
 563         return get_vaddr(obj, __MSM_MADV_PURGED);
 564 }
 565
 566 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj)
 567 {
 568         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 569
 570         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 571         WARN_ON(msm_obj->vmap_count < 1);
 572         msm_obj->vmap_count--;
 573         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 574 }
 575
 576 /* Update madvise status, returns true if not purged, else
 577  * false or -errno.
 578  */
 579 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv)
 580 {
 581         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 582
 583         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 584
 585         WARN_ON(!mutex_is_locked(&obj->dev->struct_mutex));
 586
 587         if (msm_obj->madv != __MSM_MADV_PURGED)
 588                 msm_obj->madv = madv;
 589
 590         madv = msm_obj->madv;
 591
 592         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 593
 594         return (madv != __MSM_MADV_PURGED);
 595 }
 596
 597 void msm_gem_purge(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 598 {
 599         struct drm_device *dev = obj->dev;
 600         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 601
 602         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 603         WARN_ON(!is_purgeable(msm_obj));
 604         WARN_ON(obj->import_attach);
 605
 606         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 607
 608         put_iova(obj);
 609
 610         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 611
 612         put_pages(obj);
 613
 614         msm_obj->madv = __MSM_MADV_PURGED;
 615
 616         drm_vma_node_unmap(&obj->vma_node, dev->anon_inode->i_mapping);
 617         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
 618
 619         /* Our goal here is to return as much of the memory as
 620          * is possible back to the system as we are called from OOM.
 621          * To do this we must instruct the shmfs to drop all of its
 622          * backing pages, *now*.
 623          */
 624         shmem_truncate_range(file_inode(obj->filp), 0, (loff_t)-1);
 625
 626         invalidate_mapping_pages(file_inode(obj->filp)->i_mapping,
 627                         0, (loff_t)-1);
 628
 629         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 630 }
 631
 632 static void msm_gem_vunmap_locked(struct drm_gem_object *obj)
 633 {
 634         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 635
 636         WARN_ON(!mutex_is_locked(&msm_obj->lock));
 637
 638         if (!msm_obj->vaddr || WARN_ON(!is_vunmapable(msm_obj)))
 639                 return;
 640
 641         vunmap(msm_obj->vaddr);
 642         msm_obj->vaddr = NULL;
 643 }
 644
 645 void msm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj, enum msm_gem_lock subclass)
 646 {
 647         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 648
 649         mutex_lock_nested(&msm_obj->lock, subclass);
 650         msm_gem_vunmap_locked(obj);
 651         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 652 }
 653
 654 /* must be called before _move_to_active().. */
 655 int msm_gem_sync_object(struct drm_gem_object *obj,
 656                 struct msm_fence_context *fctx, bool exclusive)
 657 {
 658         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 659         struct reservation_object_list *fobj;
 660         struct dma_fence *fence;
 661         int i, ret;
 662
 663         fobj = reservation_object_get_list(msm_obj->resv);
 664         if (!fobj || (fobj->shared_count == 0)) {
 665                 fence = reservation_object_get_excl(msm_obj->resv);
 666                 /* don't need to wait on our own fences, since ring is fifo */
 667                 if (fence && (fence->context != fctx->context)) {
 668                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 669                         if (ret)
 670                                 return ret;
 671                 }
 672         }
 673
 674         if (!exclusive || !fobj)
 675                 return 0;
 676
 677         for (i = 0; i < fobj->shared_count; i++) {
 678                 fence = rcu_dereference_protected(fobj->shared[i],
 679                                                 reservation_object_held(msm_obj->resv));
 680                 if (fence->context != fctx->context) {
 681                         ret = dma_fence_wait(fence, true);
 682                         if (ret)
 683                                 return ret;
 684                 }
 685         }
 686
 687         return 0;
 688 }
 689
 690 void msm_gem_move_to_active(struct drm_gem_object *obj,
 691                 struct msm_gpu *gpu, bool exclusive, struct dma_fence *fence)
 692 {
 693         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 694         WARN_ON(msm_obj->madv != MSM_MADV_WILLNEED);
 695         msm_obj->gpu = gpu;
 696         if (exclusive)
 697                 reservation_object_add_excl_fence(msm_obj->resv, fence);
 698         else
 699                 reservation_object_add_shared_fence(msm_obj->resv, fence);
 700         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 701         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &gpu->active_list);
 702 }
 703
 704 void msm_gem_move_to_inactive(struct drm_gem_object *obj)
 705 {
 706         struct drm_device *dev = obj->dev;
 707         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 708         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 709
 710         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 711
 712         msm_obj->gpu = NULL;
 713         list_del_init(&msm_obj->mm_list);
 714         list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 715 }
 716
 717 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout)
 718 {
 719         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 720         bool write = !!(op & MSM_PREP_WRITE);
 721         unsigned long remain =
 722                 op & MSM_PREP_NOSYNC ? 0 : timeout_to_jiffies(timeout);
 723         long ret;
 724
 725         ret = reservation_object_wait_timeout_rcu(msm_obj->resv, write,
 726                                                   true,  remain);
 727         if (ret == 0)
 728                 return remain == 0 ? -EBUSY : -ETIMEDOUT;
 729         else if (ret < 0)
 730                 return ret;
 731
 732         /* TODO cache maintenance */
 733
 734         return 0;
 735 }
 736
 737 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj)
 738 {
 739         /* TODO cache maintenance */
 740         return 0;
 741 }
 742
 743 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 744 static void describe_fence(struct dma_fence *fence, const char *type,
 745                 struct seq_file *m)
 746 {
 747         if (!dma_fence_is_signaled(fence))
 748                 seq_printf(m, "\t%9s: %s %s seq %u\n", type,
 749                                 fence->ops->get_driver_name(fence),
 750                                 fence->ops->get_timeline_name(fence),
 751                                 fence->seqno);
 752 }
 753
 754 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m)
 755 {
 756         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 757         struct reservation_object *robj = msm_obj->resv;
 758         struct reservation_object_list *fobj;
 759         struct dma_fence *fence;
 760         struct msm_gem_vma *vma;
 761         uint64_t off = drm_vma_node_start(&obj->vma_node);
 762         const char *madv;
 763
 764         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 765
 766         switch (msm_obj->madv) {
 767         case __MSM_MADV_PURGED:
 768                 madv = " purged";
 769                 break;
 770         case MSM_MADV_DONTNEED:
 771                 madv = " purgeable";
 772                 break;
 773         case MSM_MADV_WILLNEED:
 774         default:
 775                 madv = "";
 776                 break;
 777         }
 778
 779         seq_printf(m, "%08x: %c %2d (%2d) %08llx %p\t",
 780                         msm_obj->flags, is_active(msm_obj) ? 'A' : 'I',
 781                         obj->name, kref_read(&obj->refcount),
 782                         off, msm_obj->vaddr);
 783
 784         /* FIXME: we need to print the address space here too */
 785         list_for_each_entry(vma, &msm_obj->vmas, list)
 786                 seq_printf(m, " %08llx", vma->iova);
 787
 788         seq_printf(m, " %zu%s\n", obj->size, madv);
 789
 790         rcu_read_lock();
 791         fobj = rcu_dereference(robj->fence);
 792         if (fobj) {
 793                 unsigned int i, shared_count = fobj->shared_count;
 794
 795                 for (i = 0; i < shared_count; i++) {
 796                         fence = rcu_dereference(fobj->shared[i]);
 797                         describe_fence(fence, "Shared", m);
 798                 }
 799         }
 800
 801         fence = rcu_dereference(robj->fence_excl);
 802         if (fence)
 803                 describe_fence(fence, "Exclusive", m);
 804         rcu_read_unlock();
 805
 806         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 807 }
 808
 809 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m)
 810 {
 811         struct msm_gem_object *msm_obj;
 812         int count = 0;
 813         size_t size = 0;
 814
 815         list_for_each_entry(msm_obj, list, mm_list) {
 816                 struct drm_gem_object *obj = &msm_obj->base;
 817                 seq_printf(m, "   ");
 818                 msm_gem_describe(obj, m);
 819                 count++;
 820                 size += obj->size;
 821         }
 822
 823         seq_printf(m, "Total %d objects, %zu bytes\n", count, size);
 824 }
 825 #endif
 826
 827 /* don't call directly!  Use drm_gem_object_put() and friends */
 828 void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
 829 {
 830         struct drm_device *dev = obj->dev;
 831         struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 832
 833         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 834
 835         /* object should not be on active list: */
 836         WARN_ON(is_active(msm_obj));
 837
 838         list_del(&msm_obj->mm_list);
 839
 840         mutex_lock(&msm_obj->lock);
 841
 842         put_iova(obj);
 843
 844         if (obj->import_attach) {
 845                 if (msm_obj->vaddr)
 846                         dma_buf_vunmap(obj->import_attach->dmabuf, msm_obj->vaddr);
 847
 848                 /* Don't drop the pages for imported dmabuf, as they are not
 849                  * ours, just free the array we allocated:
 850                  */
 851                 if (msm_obj->pages)
 852                         kvfree(msm_obj->pages);
 853
 854                 drm_prime_gem_destroy(obj, msm_obj->sgt);
 855         } else {
 856                 msm_gem_vunmap_locked(obj);
 857                 put_pages(obj);
 858         }
 859
 860         if (msm_obj->resv == &msm_obj->_resv)
 861                 reservation_object_fini(msm_obj->resv);
 862
 863         drm_gem_object_release(obj);
 864
 865         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 866         kfree(msm_obj);
 867 }
 868
 869 /* convenience method to construct a GEM buffer object, and userspace handle */
 870 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
 871                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle)
 872 {
 873         struct drm_gem_object *obj;
 874         int ret;
 875
 876         obj = msm_gem_new(dev, size, flags);
 877
 878         if (IS_ERR(obj))
 879                 return PTR_ERR(obj);
 880
 881         ret = drm_gem_handle_create(file, obj, handle);
 882
 883         /* drop reference from allocate - handle holds it now */
 884         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
 885
 886         return ret;
 887 }
 888
 889 static int msm_gem_new_impl(struct drm_device *dev,
 890                 uint32_t size, uint32_t flags,
 891                 struct reservation_object *resv,
 892                 struct drm_gem_object **obj,
 893                 bool struct_mutex_locked)
 894 {
 895         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 896         struct msm_gem_object *msm_obj;
 897
 898         switch (flags & MSM_BO_CACHE_MASK) {
 899         case MSM_BO_UNCACHED:
 900         case MSM_BO_CACHED:
 901         case MSM_BO_WC:
 902                 break;
 903         default:
 904                 dev_err(dev->dev, "invalid cache flag: %x\n",
 905                                 (flags & MSM_BO_CACHE_MASK));
 906                 return -EINVAL;
 907         }
 908
 909         msm_obj = kzalloc(sizeof(*msm_obj), GFP_KERNEL);
 910         if (!msm_obj)
 911                 return -ENOMEM;
 912
 913         mutex_init(&msm_obj->lock);
 914
 915         msm_obj->flags = flags;
 916         msm_obj->madv = MSM_MADV_WILLNEED;
 917
 918         if (resv) {
 919                 msm_obj->resv = resv;
 920         } else {
 921                 msm_obj->resv = &msm_obj->_resv;
 922                 reservation_object_init(msm_obj->resv);
 923         }
 924
 925         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->submit_entry);
 926         INIT_LIST_HEAD(&msm_obj->vmas);
 927
 928         if (struct_mutex_locked) {
 929                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
 930                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 931         } else {
 932                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 933                 list_add_tail(&msm_obj->mm_list, &priv->inactive_list);
 934                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 935         }
 936
 937         *obj = &msm_obj->base;
 938
 939         return 0;
 940 }
 941
 942 static struct drm_gem_object *_msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 943                 uint32_t size, uint32_t flags, bool struct_mutex_locked)
 944 {
 945         struct msm_drm_private *priv = dev->dev_private;
 946         struct drm_gem_object *obj = NULL;
 947         bool use_vram = false;
 948         int ret;
 949
 950         size = PAGE_ALIGN(size);
 951
 952         if (!iommu_present(&platform_bus_type))
 953                 use_vram = true;
 954         else if ((flags & MSM_BO_STOLEN) && priv->vram.size)
 955                 use_vram = true;
 956
 957         if (WARN_ON(use_vram && !priv->vram.size))
 958                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 959
 960         /* Disallow zero sized objects as they make the underlying
 961          * infrastructure grumpy
 962          */
 963         if (size == 0)
 964                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 965
 966         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, flags, NULL, &obj, struct_mutex_locked);
 967         if (ret)
 968                 return ERR_PTR(ret);
 969
 970         if (use_vram) {
 971                 struct msm_gem_vma *vma;
 972                 struct page **pages;
 973                 struct msm_gem_object *msm_obj = to_msm_bo(obj);
 974
 975                 mutex_lock(&msm_obj->lock);
 976
 977                 vma = add_vma(obj, NULL);
 978                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
 979                 if (IS_ERR(vma)) {
 980                         ret = PTR_ERR(vma);
 981                         goto fail;
 982                 }
 983
 984                 to_msm_bo(obj)->vram_node = &vma->node;
 985
 986                 drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
 987
 988                 pages = get_pages(obj);
 989                 if (IS_ERR(pages)) {
 990                         ret = PTR_ERR(pages);
 991                         goto fail;
 992                 }
 993
 994                 vma->iova = physaddr(obj);
 995         } else {
 996                 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
 997                 if (ret)
 998                         goto fail;
 999         }
1000
1001         return obj;
1002
1003 fail:
1004         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
1005         return ERR_PTR(ret);
1006 }
1007
1008 struct drm_gem_object *msm_gem_new_locked(struct drm_device *dev,
1009                 uint32_t size, uint32_t flags)
1010 {
1011         return _msm_gem_new(dev, size, flags, true);
1012 }
1013
1014 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev,
1015                 uint32_t size, uint32_t flags)
1016 {
1017         return _msm_gem_new(dev, size, flags, false);
1018 }
1019
1020 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
1021                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt)
1022 {
1023         struct msm_gem_object *msm_obj;
1024         struct drm_gem_object *obj;
1025         uint32_t size;
1026         int ret, npages;
1027
1028         /* if we don't have IOMMU, don't bother pretending we can import: */
1029         if (!iommu_present(&platform_bus_type)) {
1030                 dev_err(dev->dev, "cannot import without IOMMU\n");
1031                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1032         }
1033
1034         size = PAGE_ALIGN(dmabuf->size);
1035
1036         ret = msm_gem_new_impl(dev, size, MSM_BO_WC, dmabuf->resv, &obj, false);
1037         if (ret)
1038                 return ERR_PTR(ret);
1039
1040         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
1041
1042         npages = size / PAGE_SIZE;
1043
1044         msm_obj = to_msm_bo(obj);
1045         mutex_lock(&msm_obj->lock);
1046         msm_obj->sgt = sgt;
1047         msm_obj->pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1048         if (!msm_obj->pages) {
1049                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1050                 ret = -ENOMEM;
1051                 goto fail;
1052         }
1053
1054         ret = drm_prime_sg_to_page_addr_arrays(sgt, msm_obj->pages, NULL, npages);
1055         if (ret) {
1056                 mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1057                 goto fail;
1058         }
1059
1060         mutex_unlock(&msm_obj->lock);
1061         return obj;
1062
1063 fail:
1064         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
1065         return ERR_PTR(ret);
1066 }
1067
1068 static void *_msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1069                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1070                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova, bool locked)
1071 {
1072         void *vaddr;
1073         struct drm_gem_object *obj = _msm_gem_new(dev, size, flags, locked);
1074         int ret;
1075
1076         if (IS_ERR(obj))
1077                 return ERR_CAST(obj);
1078
1079         if (iova) {
1080                 ret = msm_gem_get_iova(obj, aspace, iova);
1081                 if (ret) {
1082                         drm_gem_object_put(obj);
1083                         return ERR_PTR(ret);
1084                 }
1085         }
1086
1087         vaddr = msm_gem_get_vaddr(obj);
1088         if (IS_ERR(vaddr)) {
1089                 msm_gem_put_iova(obj, aspace);
1090                 drm_gem_object_put(obj);
1091                 return ERR_CAST(vaddr);
1092         }
1093
1094         if (bo)
1095                 *bo = obj;
1096
1097         return vaddr;
1098 }
1099
1100 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1101                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1102                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1103 {
1104         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, false);
1105 }
1106
1107 void *msm_gem_kernel_new_locked(struct drm_device *dev, uint32_t size,
1108                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
1109                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova)
1110 {
1111         return _msm_gem_kernel_new(dev, size, flags, aspace, bo, iova, true);
1112 }