15580fb8546efd4b78272f6149634cfe3a503b7f
[platform/upstream/kernel-adaptation-pc.git] / drivers / gpu / drm / radeon / radeon_uvd.c
1 /*
2  * Copyright 2011 Advanced Micro Devices, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
6  * copy of this software and associated documentation files (the
7  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
8  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
9  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
10  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
11  * the following conditions:
12  *
13  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
14  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
16  * THE COPYRIGHT HOLDERS, AUTHORS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM,
17  * DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR
18  * OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE
19  * USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
20  *
21  * The above copyright notice and this permission notice (including the
22  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
23  * of the Software.
24  *
25  */
26 /*
27  * Authors:
28  *    Christian König <deathsimple@vodafone.de>
29  */
30
31 #include <linux/firmware.h>
32 #include <linux/module.h>
33 #include <drm/drmP.h>
34 #include <drm/drm.h>
35
36 #include "radeon.h"
37 #include "r600d.h"
38
39 /* Firmware Names */
40 #define FIRMWARE_RV710          "radeon/RV710_uvd.bin"
41 #define FIRMWARE_CYPRESS        "radeon/CYPRESS_uvd.bin"
42 #define FIRMWARE_SUMO           "radeon/SUMO_uvd.bin"
43 #define FIRMWARE_TAHITI         "radeon/TAHITI_uvd.bin"
44
45 MODULE_FIRMWARE(FIRMWARE_RV710);
46 MODULE_FIRMWARE(FIRMWARE_CYPRESS);
47 MODULE_FIRMWARE(FIRMWARE_SUMO);
48 MODULE_FIRMWARE(FIRMWARE_TAHITI);
49
50 int radeon_uvd_init(struct radeon_device *rdev)
51 {
52         struct platform_device *pdev;
53         unsigned long bo_size;
54         const char *fw_name;
55         int i, r;
56
57         pdev = platform_device_register_simple("radeon_uvd", 0, NULL, 0);
58         r = IS_ERR(pdev);
59         if (r) {
60                 dev_err(rdev->dev, "radeon_uvd: Failed to register firmware\n");
61                 return -EINVAL;
62         }
63
64         switch (rdev->family) {
65         case CHIP_RV710:
66         case CHIP_RV730:
67         case CHIP_RV740:
68                 fw_name = FIRMWARE_RV710;
69                 break;
70
71         case CHIP_CYPRESS:
72         case CHIP_HEMLOCK:
73         case CHIP_JUNIPER:
74         case CHIP_REDWOOD:
75         case CHIP_CEDAR:
76                 fw_name = FIRMWARE_CYPRESS;
77                 break;
78
79         case CHIP_SUMO:
80         case CHIP_SUMO2:
81         case CHIP_PALM:
82         case CHIP_CAYMAN:
83         case CHIP_BARTS:
84         case CHIP_TURKS:
85         case CHIP_CAICOS:
86                 fw_name = FIRMWARE_SUMO;
87                 break;
88
89         case CHIP_TAHITI:
90         case CHIP_VERDE:
91         case CHIP_PITCAIRN:
92         case CHIP_ARUBA:
93                 fw_name = FIRMWARE_TAHITI;
94                 break;
95
96         default:
97                 return -EINVAL;
98         }
99
100         r = request_firmware(&rdev->uvd_fw, fw_name, &pdev->dev);
101         if (r) {
102                 dev_err(rdev->dev, "radeon_uvd: Can't load firmware \"%s\"\n",
103                         fw_name);
104                 platform_device_unregister(pdev);
105                 return r;
106         }
107
108         platform_device_unregister(pdev);
109
110         bo_size = RADEON_GPU_PAGE_ALIGN(rdev->uvd_fw->size + 8) +
111                   RADEON_UVD_STACK_SIZE + RADEON_UVD_HEAP_SIZE;
112         r = radeon_bo_create(rdev, bo_size, PAGE_SIZE, true,
113                              RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, NULL, &rdev->uvd.vcpu_bo);
114         if (r) {
115                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to allocate UVD bo\n", r);
116                 return r;
117         }
118
119         r = radeon_uvd_resume(rdev);
120         if (r)
121                 return r;
122
123         memset(rdev->uvd.cpu_addr, 0, bo_size);
124         memcpy(rdev->uvd.cpu_addr, rdev->uvd_fw->data, rdev->uvd_fw->size);
125
126         r = radeon_uvd_suspend(rdev);
127         if (r)
128                 return r;
129
130         for (i = 0; i < RADEON_MAX_UVD_HANDLES; ++i) {
131                 atomic_set(&rdev->uvd.handles[i], 0);
132                 rdev->uvd.filp[i] = NULL;
133         }
134
135         return 0;
136 }
137
138 void radeon_uvd_fini(struct radeon_device *rdev)
139 {
140         radeon_uvd_suspend(rdev);
141         radeon_bo_unref(&rdev->uvd.vcpu_bo);
142 }
143
144 int radeon_uvd_suspend(struct radeon_device *rdev)
145 {
146         int r;
147
148         if (rdev->uvd.vcpu_bo == NULL)
149                 return 0;
150
151         r = radeon_bo_reserve(rdev->uvd.vcpu_bo, false);
152         if (!r) {
153                 radeon_bo_kunmap(rdev->uvd.vcpu_bo);
154                 radeon_bo_unpin(rdev->uvd.vcpu_bo);
155                 radeon_bo_unreserve(rdev->uvd.vcpu_bo);
156         }
157         return r;
158 }
159
160 int radeon_uvd_resume(struct radeon_device *rdev)
161 {
162         int r;
163
164         if (rdev->uvd.vcpu_bo == NULL)
165                 return -EINVAL;
166
167         r = radeon_bo_reserve(rdev->uvd.vcpu_bo, false);
168         if (r) {
169                 radeon_bo_unref(&rdev->uvd.vcpu_bo);
170                 dev_err(rdev->dev, "(%d) failed to reserve UVD bo\n", r);
171                 return r;
172         }
173
174         r = radeon_bo_pin(rdev->uvd.vcpu_bo, RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM,
175                           &rdev->uvd.gpu_addr);
176         if (r) {
177                 radeon_bo_unreserve(rdev->uvd.vcpu_bo);
178                 radeon_bo_unref(&rdev->uvd.vcpu_bo);
179                 dev_err(rdev->dev, "(%d) UVD bo pin failed\n", r);
180                 return r;
181         }
182
183         r = radeon_bo_kmap(rdev->uvd.vcpu_bo, &rdev->uvd.cpu_addr);
184         if (r) {
185                 dev_err(rdev->dev, "(%d) UVD map failed\n", r);
186                 return r;
187         }
188
189         radeon_bo_unreserve(rdev->uvd.vcpu_bo);
190
191         radeon_set_uvd_clocks(rdev, 53300, 40000);
192
193         return 0;
194 }
195
196 void radeon_uvd_force_into_uvd_segment(struct radeon_bo *rbo)
197 {
198         rbo->placement.fpfn = 0 >> PAGE_SHIFT;
199         rbo->placement.lpfn = (256 * 1024 * 1024) >> PAGE_SHIFT;
200 }
201
202 void radeon_uvd_free_handles(struct radeon_device *rdev, struct drm_file *filp)
203 {
204         int i, r;
205         for (i = 0; i < RADEON_MAX_UVD_HANDLES; ++i) {
206                 if (rdev->uvd.filp[i] == filp) {
207                         uint32_t handle = atomic_read(&rdev->uvd.handles[i]);
208                         struct radeon_fence *fence;
209
210                         r = radeon_uvd_get_destroy_msg(rdev,
211                                 R600_RING_TYPE_UVD_INDEX, handle, &fence);
212                         if (r) {
213                                 DRM_ERROR("Error destroying UVD (%d)!\n", r);
214                                 continue;
215                         }
216
217                         radeon_fence_wait(fence, false);
218                         radeon_fence_unref(&fence);
219
220                         rdev->uvd.filp[i] = NULL;
221                         atomic_set(&rdev->uvd.handles[i], 0);
222                 }
223         }
224 }
225
226 static int radeon_uvd_cs_msg_decode(uint32_t *msg, unsigned buf_sizes[])
227 {
228         unsigned stream_type = msg[4];
229         unsigned width = msg[6];
230         unsigned height = msg[7];
231         unsigned dpb_size = msg[9];
232         unsigned pitch = msg[28];
233
234         unsigned width_in_mb = width / 16;
235         unsigned height_in_mb = ALIGN(height / 16, 2);
236
237         unsigned image_size, tmp, min_dpb_size;
238
239         image_size = width * height;
240         image_size += image_size / 2;
241         image_size = ALIGN(image_size, 1024);
242
243         switch (stream_type) {
244         case 0: /* H264 */
245
246                 /* reference picture buffer */
247                 min_dpb_size = image_size * 17;
248
249                 /* macroblock context buffer */
250                 min_dpb_size += width_in_mb * height_in_mb * 17 * 192;
251
252                 /* IT surface buffer */
253                 min_dpb_size += width_in_mb * height_in_mb * 32;
254                 break;
255
256         case 1: /* VC1 */
257
258                 /* reference picture buffer */
259                 min_dpb_size = image_size * 3;
260
261                 /* CONTEXT_BUFFER */
262                 min_dpb_size += width_in_mb * height_in_mb * 128;
263
264                 /* IT surface buffer */
265                 min_dpb_size += width_in_mb * 64;
266
267                 /* DB surface buffer */
268                 min_dpb_size += width_in_mb * 128;
269
270                 /* BP */
271                 tmp = max(width_in_mb, height_in_mb);
272                 min_dpb_size += ALIGN(tmp * 7 * 16, 64);
273                 break;
274
275         case 3: /* MPEG2 */
276
277                 /* reference picture buffer */
278                 min_dpb_size = image_size * 3;
279                 break;
280
281         case 4: /* MPEG4 */
282
283                 /* reference picture buffer */
284                 min_dpb_size = image_size * 3;
285
286                 /* CM */
287                 min_dpb_size += width_in_mb * height_in_mb * 64;
288
289                 /* IT surface buffer */
290                 min_dpb_size += ALIGN(width_in_mb * height_in_mb * 32, 64);
291                 break;
292
293         default:
294                 DRM_ERROR("UVD codec not handled %d!\n", stream_type);
295                 return -EINVAL;
296         }
297
298         if (width > pitch) {
299                 DRM_ERROR("Invalid UVD decoding target pitch!\n");
300                 return -EINVAL;
301         }
302
303         if (dpb_size < min_dpb_size) {
304                 DRM_ERROR("Invalid dpb_size in UVD message (%d / %d)!\n",
305                           dpb_size, min_dpb_size);
306                 return -EINVAL;
307         }
308
309         buf_sizes[0x1] = dpb_size;
310         buf_sizes[0x2] = image_size;
311         return 0;
312 }
313
314 static int radeon_uvd_cs_msg(struct radeon_cs_parser *p, struct radeon_bo *bo,
315                              unsigned offset, unsigned buf_sizes[])
316 {
317         int32_t *msg, msg_type, handle;
318         void *ptr;
319
320         int i, r;
321
322         if (offset & 0x3F) {
323                 DRM_ERROR("UVD messages must be 64 byte aligned!\n");
324                 return -EINVAL;
325         }
326
327         r = radeon_bo_kmap(bo, &ptr);
328         if (r)
329                 return r;
330
331         msg = ptr + offset;
332
333         msg_type = msg[1];
334         handle = msg[2];
335
336         if (handle == 0) {
337                 DRM_ERROR("Invalid UVD handle!\n");
338                 return -EINVAL;
339         }
340
341         if (msg_type == 1) {
342                 /* it's a decode msg, calc buffer sizes */
343                 r = radeon_uvd_cs_msg_decode(msg, buf_sizes);
344                 radeon_bo_kunmap(bo);
345                 if (r)
346                         return r;
347
348         } else if (msg_type == 2) {
349                 /* it's a destroy msg, free the handle */
350                 for (i = 0; i < RADEON_MAX_UVD_HANDLES; ++i)
351                         atomic_cmpxchg(&p->rdev->uvd.handles[i], handle, 0);
352                 radeon_bo_kunmap(bo);
353                 return 0;
354         } else {
355                 /* it's a create msg, no special handling needed */
356                 radeon_bo_kunmap(bo);
357         }
358
359         /* create or decode, validate the handle */
360         for (i = 0; i < RADEON_MAX_UVD_HANDLES; ++i) {
361                 if (atomic_read(&p->rdev->uvd.handles[i]) == handle)
362                         return 0;
363         }
364
365         /* handle not found try to alloc a new one */
366         for (i = 0; i < RADEON_MAX_UVD_HANDLES; ++i) {
367                 if (!atomic_cmpxchg(&p->rdev->uvd.handles[i], 0, handle)) {
368                         p->rdev->uvd.filp[i] = p->filp;
369                         return 0;
370                 }
371         }
372
373         DRM_ERROR("No more free UVD handles!\n");
374         return -EINVAL;
375 }
376
377 static int radeon_uvd_cs_reloc(struct radeon_cs_parser *p,
378                                int data0, int data1,
379                                unsigned buf_sizes[])
380 {
381         struct radeon_cs_chunk *relocs_chunk;
382         struct radeon_cs_reloc *reloc;
383         unsigned idx, cmd, offset;
384         uint64_t start, end;
385         int r;
386
387         relocs_chunk = &p->chunks[p->chunk_relocs_idx];
388         offset = radeon_get_ib_value(p, data0);
389         idx = radeon_get_ib_value(p, data1);
390         if (idx >= relocs_chunk->length_dw) {
391                 DRM_ERROR("Relocs at %d after relocations chunk end %d !\n",
392                           idx, relocs_chunk->length_dw);
393                 return -EINVAL;
394         }
395
396         reloc = p->relocs_ptr[(idx / 4)];
397         start = reloc->lobj.gpu_offset;
398         end = start + radeon_bo_size(reloc->robj);
399         start += offset;
400
401         p->ib.ptr[data0] = start & 0xFFFFFFFF;
402         p->ib.ptr[data1] = start >> 32;
403
404         cmd = radeon_get_ib_value(p, p->idx) >> 1;
405
406         if (cmd < 0x4) {
407                 if ((end - start) < buf_sizes[cmd]) {
408                         DRM_ERROR("buffer to small (%d / %d)!\n",
409                                   (unsigned)(end - start), buf_sizes[cmd]);
410                         return -EINVAL;
411                 }
412
413         } else if (cmd != 0x100) {
414                 DRM_ERROR("invalid UVD command %X!\n", cmd);
415                 return -EINVAL;
416         }
417
418         if ((start >> 28) != (end >> 28)) {
419                 DRM_ERROR("reloc %LX-%LX crossing 256MB boundary!\n",
420                           start, end);
421                 return -EINVAL;
422         }
423
424         /* TODO: is this still necessary on NI+ ? */
425         if ((cmd == 0 || cmd == 0x3) &&
426             (start >> 28) != (p->rdev->uvd.gpu_addr >> 28)) {
427                 DRM_ERROR("msg/fb buffer %LX-%LX out of 256MB segment!\n",
428                           start, end);
429                 return -EINVAL;
430         }
431
432         if (cmd == 0) {
433                 r = radeon_uvd_cs_msg(p, reloc->robj, offset, buf_sizes);
434                 if (r)
435                         return r;
436         }
437
438         return 0;
439 }
440
441 static int radeon_uvd_cs_reg(struct radeon_cs_parser *p,
442                              struct radeon_cs_packet *pkt,
443                              int *data0, int *data1,
444                              unsigned buf_sizes[])
445 {
446         int i, r;
447
448         p->idx++;
449         for (i = 0; i <= pkt->count; ++i) {
450                 switch (pkt->reg + i*4) {
451                 case UVD_GPCOM_VCPU_DATA0:
452                         *data0 = p->idx;
453                         break;
454                 case UVD_GPCOM_VCPU_DATA1:
455                         *data1 = p->idx;
456                         break;
457                 case UVD_GPCOM_VCPU_CMD:
458                         r = radeon_uvd_cs_reloc(p, *data0, *data1, buf_sizes);
459                         if (r)
460                                 return r;
461                         break;
462                 case UVD_ENGINE_CNTL:
463                         break;
464                 default:
465                         DRM_ERROR("Invalid reg 0x%X!\n",
466                                   pkt->reg + i*4);
467                         return -EINVAL;
468                 }
469                 p->idx++;
470         }
471         return 0;
472 }
473
474 int radeon_uvd_cs_parse(struct radeon_cs_parser *p)
475 {
476         struct radeon_cs_packet pkt;
477         int r, data0 = 0, data1 = 0;
478
479         /* minimum buffer sizes */
480         unsigned buf_sizes[] = {
481                 [0x00000000]    =       2048,
482                 [0x00000001]    =       32 * 1024 * 1024,
483                 [0x00000002]    =       2048 * 1152 * 3,
484                 [0x00000003]    =       2048,
485         };
486
487         if (p->chunks[p->chunk_ib_idx].length_dw % 16) {
488                 DRM_ERROR("UVD IB length (%d) not 16 dwords aligned!\n",
489                           p->chunks[p->chunk_ib_idx].length_dw);
490                 return -EINVAL;
491         }
492
493         if (p->chunk_relocs_idx == -1) {
494                 DRM_ERROR("No relocation chunk !\n");
495                 return -EINVAL;
496         }
497
498
499         do {
500                 r = radeon_cs_packet_parse(p, &pkt, p->idx);
501                 if (r)
502                         return r;
503                 switch (pkt.type) {
504                 case RADEON_PACKET_TYPE0:
505                         r = radeon_uvd_cs_reg(p, &pkt, &data0,
506                                               &data1, buf_sizes);
507                         if (r)
508                                 return r;
509                         break;
510                 case RADEON_PACKET_TYPE2:
511                         p->idx += pkt.count + 2;
512                         break;
513                 default:
514                         DRM_ERROR("Unknown packet type %d !\n", pkt.type);
515                         return -EINVAL;
516                 }
517         } while (p->idx < p->chunks[p->chunk_ib_idx].length_dw);
518         return 0;
519 }
520
521 static int radeon_uvd_send_msg(struct radeon_device *rdev,
522                                int ring, struct radeon_bo *bo,
523                                struct radeon_fence **fence)
524 {
525         struct ttm_validate_buffer tv;
526         struct list_head head;
527         struct radeon_ib ib;
528         uint64_t addr;
529         int i, r;
530
531         memset(&tv, 0, sizeof(tv));
532         tv.bo = &bo->tbo;
533
534         INIT_LIST_HEAD(&head);
535         list_add(&tv.head, &head);
536
537         r = ttm_eu_reserve_buffers(&head);
538         if (r)
539                 return r;
540
541         radeon_ttm_placement_from_domain(bo, RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM);
542         radeon_uvd_force_into_uvd_segment(bo);
543
544         r = ttm_bo_validate(&bo->tbo, &bo->placement, true, false);
545         if (r) {
546                 ttm_eu_backoff_reservation(&head);
547                 return r;
548         }
549
550         r = radeon_ib_get(rdev, ring, &ib, NULL, 16);
551         if (r) {
552                 ttm_eu_backoff_reservation(&head);
553                 return r;
554         }
555
556         addr = radeon_bo_gpu_offset(bo);
557         ib.ptr[0] = PACKET0(UVD_GPCOM_VCPU_DATA0, 0);
558         ib.ptr[1] = addr;
559         ib.ptr[2] = PACKET0(UVD_GPCOM_VCPU_DATA1, 0);
560         ib.ptr[3] = addr >> 32;
561         ib.ptr[4] = PACKET0(UVD_GPCOM_VCPU_CMD, 0);
562         ib.ptr[5] = 0;
563         for (i = 6; i < 16; ++i)
564                 ib.ptr[i] = PACKET2(0);
565         ib.length_dw = 16;
566
567         r = radeon_ib_schedule(rdev, &ib, NULL);
568         if (r) {
569                 ttm_eu_backoff_reservation(&head);
570                 return r;
571         }
572         ttm_eu_fence_buffer_objects(&head, ib.fence);
573
574         if (fence)
575                 *fence = radeon_fence_ref(ib.fence);
576
577         radeon_ib_free(rdev, &ib);
578         radeon_bo_unref(&bo);
579         return 0;
580 }
581
582 /* multiple fence commands without any stream commands in between can
583    crash the vcpu so just try to emmit a dummy create/destroy msg to
584    avoid this */
585 int radeon_uvd_get_create_msg(struct radeon_device *rdev, int ring,
586                               uint32_t handle, struct radeon_fence **fence)
587 {
588         struct radeon_bo *bo;
589         uint32_t *msg;
590         int r, i;
591
592         r = radeon_bo_create(rdev, 1024, PAGE_SIZE, true,
593                              RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, NULL, &bo);
594         if (r)
595                 return r;
596
597         r = radeon_bo_reserve(bo, false);
598         if (r) {
599                 radeon_bo_unref(&bo);
600                 return r;
601         }
602
603         r = radeon_bo_kmap(bo, (void **)&msg);
604         if (r) {
605                 radeon_bo_unreserve(bo);
606                 radeon_bo_unref(&bo);
607                 return r;
608         }
609
610         /* stitch together an UVD create msg */
611         msg[0] = 0x00000de4;
612         msg[1] = 0x00000000;
613         msg[2] = handle;
614         msg[3] = 0x00000000;
615         msg[4] = 0x00000000;
616         msg[5] = 0x00000000;
617         msg[6] = 0x00000000;
618         msg[7] = 0x00000780;
619         msg[8] = 0x00000440;
620         msg[9] = 0x00000000;
621         msg[10] = 0x01b37000;
622         for (i = 11; i < 1024; ++i)
623                 msg[i] = 0x0;
624
625         radeon_bo_kunmap(bo);
626         radeon_bo_unreserve(bo);
627
628         return radeon_uvd_send_msg(rdev, ring, bo, fence);
629 }
630
631 int radeon_uvd_get_destroy_msg(struct radeon_device *rdev, int ring,
632                                uint32_t handle, struct radeon_fence **fence)
633 {
634         struct radeon_bo *bo;
635         uint32_t *msg;
636         int r, i;
637
638         r = radeon_bo_create(rdev, 1024, PAGE_SIZE, true,
639                              RADEON_GEM_DOMAIN_VRAM, NULL, &bo);
640         if (r)
641                 return r;
642
643         r = radeon_bo_reserve(bo, false);
644         if (r) {
645                 radeon_bo_unref(&bo);
646                 return r;
647         }
648
649         r = radeon_bo_kmap(bo, (void **)&msg);
650         if (r) {
651                 radeon_bo_unreserve(bo);
652                 radeon_bo_unref(&bo);
653                 return r;
654         }
655
656         /* stitch together an UVD destroy msg */
657         msg[0] = 0x00000de4;
658         msg[1] = 0x00000002;
659         msg[2] = handle;
660         msg[3] = 0x00000000;
661         for (i = 4; i < 1024; ++i)
662                 msg[i] = 0x0;
663
664         radeon_bo_kunmap(bo);
665         radeon_bo_unreserve(bo);
666
667         return radeon_uvd_send_msg(rdev, ring, bo, fence);
668 }