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