Quelle  v3d_bo.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/* Copyright (C) 2015-2018 Broadcom */

/**
 * DOC: V3D GEM BO management support
 *
 * Compared to VC4 (V3D 2.x), V3D 3.3 introduces an MMU between the
 * GPU and the bus, allowing us to use shmem objects for our storage
 * instead of CMA.
 *
 * Physically contiguous objects may still be imported to V3D, but the
 * driver doesn't allocate physically contiguous objects on its own.
 * Display engines requiring physically contiguous allocations should
 * look into Mesa's "renderonly" support (as used by the Mesa pl111
 * driver) for an example of how to integrate with V3D.
 */

#include <linux/dma-buf.h>
#include <linux/vmalloc.h>

#include "v3d_drv.h"
#include "uapi/drm/v3d_drm.h"

static enum drm_gem_object_status v3d_gem_status(struct drm_gem_object *obj)
{
 struct v3d_bo *bo = to_v3d_bo(obj);
 enum drm_gem_object_status res = 0;

 if (bo->base.pages)
  res |= DRM_GEM_OBJECT_RESIDENT;

 return res;
}

/* Called DRM core on the last userspace/kernel unreference of the
 * BO.
 */
void v3d_free_object(struct drm_gem_object *obj)
{
 struct v3d_dev *v3d = to_v3d_dev(obj->dev);
 struct v3d_bo *bo = to_v3d_bo(obj);

 if (bo->vaddr)
  v3d_put_bo_vaddr(bo);

 v3d_mmu_remove_ptes(bo);

 mutex_lock(&v3d->bo_lock);
 v3d->bo_stats.num_allocated--;
 v3d->bo_stats.pages_allocated -= obj->size >> V3D_MMU_PAGE_SHIFT;
 mutex_unlock(&v3d->bo_lock);

 spin_lock(&v3d->mm_lock);
 drm_mm_remove_node(&bo->node);
 spin_unlock(&v3d->mm_lock);

 /* GPU execution may have dirtied any pages in the BO. */
 bo->base.pages_mark_dirty_on_put = true;

 drm_gem_shmem_free(&bo->base);
}

static const struct drm_gem_object_funcs v3d_gem_funcs = {
 .free = v3d_free_object,
 .print_info = drm_gem_shmem_object_print_info,
 .pin = drm_gem_shmem_object_pin,
 .unpin = drm_gem_shmem_object_unpin,
 .get_sg_table = drm_gem_shmem_object_get_sg_table,
 .vmap = drm_gem_shmem_object_vmap,
 .vunmap = drm_gem_shmem_object_vunmap,
 .mmap = drm_gem_shmem_object_mmap,
 .status = v3d_gem_status,
 .vm_ops = &drm_gem_shmem_vm_ops,
};

/* gem_create_object function for allocating a BO struct and doing
 * early setup.
 */
struct drm_gem_object *v3d_create_object(struct drm_device *dev, size_t size)
{
 struct v3d_bo *bo;
 struct drm_gem_object *obj;

 if (size == 0)
  return ERR_PTR(-EINVAL);

 bo = kzalloc(sizeof(*bo), GFP_KERNEL);
 if (!bo)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 obj = &bo->base.base;

 obj->funcs = &v3d_gem_funcs;
 bo->base.map_wc = true;
 INIT_LIST_HEAD(&bo->unref_head);

 return &bo->base.base;
}

static int
v3d_bo_create_finish(struct drm_gem_object *obj)
{
 struct v3d_dev *v3d = to_v3d_dev(obj->dev);
 struct v3d_bo *bo = to_v3d_bo(obj);
 struct sg_table *sgt;
 u64 align;
 int ret;

 /* So far we pin the BO in the MMU for its lifetime, so use
 * shmem's helper for getting a lifetime sgt.
 */
 sgt = drm_gem_shmem_get_pages_sgt(&bo->base);
 if (IS_ERR(sgt))
  return PTR_ERR(sgt);

 if (!v3d->gemfs)
  align = SZ_4K;
 else if (obj->size >= SZ_1M)
  align = SZ_1M;
 else if (obj->size >= SZ_64K)
  align = SZ_64K;
 else
  align = SZ_4K;

 spin_lock(&v3d->mm_lock);
 /* Allocate the object's space in the GPU's page tables.
 * Inserting PTEs will happen later, but the offset is for the
 * lifetime of the BO.
 */
 ret = drm_mm_insert_node_generic(&v3d->mm, &bo->node,
      obj->size >> V3D_MMU_PAGE_SHIFT,
      align >> V3D_MMU_PAGE_SHIFT, 0, 0);
 spin_unlock(&v3d->mm_lock);
 if (ret)
  return ret;

 /* Track stats for /debug/dri/n/bo_stats. */
 mutex_lock(&v3d->bo_lock);
 v3d->bo_stats.num_allocated++;
 v3d->bo_stats.pages_allocated += obj->size >> V3D_MMU_PAGE_SHIFT;
 mutex_unlock(&v3d->bo_lock);

 v3d_mmu_insert_ptes(bo);

 return 0;
}

struct v3d_bo *v3d_bo_create(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_priv,
        size_t unaligned_size)
{
 struct drm_gem_shmem_object *shmem_obj;
 struct v3d_dev *v3d = to_v3d_dev(dev);
 struct v3d_bo *bo;
 int ret;

 shmem_obj = drm_gem_shmem_create_with_mnt(dev, unaligned_size,
        v3d->gemfs);
 if (IS_ERR(shmem_obj))
  return ERR_CAST(shmem_obj);
 bo = to_v3d_bo(&shmem_obj->base);
 bo->vaddr = NULL;

 ret = v3d_bo_create_finish(&shmem_obj->base);
 if (ret)
  goto free_obj;

 return bo;

free_obj:
 drm_gem_shmem_free(shmem_obj);
 return ERR_PTR(ret);
}

struct drm_gem_object *
v3d_prime_import_sg_table(struct drm_device *dev,
     struct dma_buf_attachment *attach,
     struct sg_table *sgt)
{
 struct drm_gem_object *obj;
 int ret;

 obj = drm_gem_shmem_prime_import_sg_table(dev, attach, sgt);
 if (IS_ERR(obj))
  return obj;

 ret = v3d_bo_create_finish(obj);
 if (ret) {
  drm_gem_shmem_free(&to_v3d_bo(obj)->base);
  return ERR_PTR(ret);
 }

 return obj;
}

void v3d_get_bo_vaddr(struct v3d_bo *bo)
{
 struct drm_gem_shmem_object *obj = &bo->base;

 bo->vaddr = vmap(obj->pages, obj->base.size >> PAGE_SHIFT, VM_MAP,
    pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
}

void v3d_put_bo_vaddr(struct v3d_bo *bo)
{
 vunmap(bo->vaddr);
 bo->vaddr = NULL;
}

int v3d_create_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
   struct drm_file *file_priv)
{
 struct drm_v3d_create_bo *args = data;
 struct v3d_bo *bo = NULL;
 int ret;

 if (args->flags != 0) {
  DRM_INFO("unknown create_bo flags: %d\n", args->flags);
  return -EINVAL;
 }

 bo = v3d_bo_create(dev, file_priv, PAGE_ALIGN(args->size));
 if (IS_ERR(bo))
  return PTR_ERR(bo);

 args->offset = bo->node.start << V3D_MMU_PAGE_SHIFT;

 ret = drm_gem_handle_create(file_priv, &bo->base.base, &args->handle);
 drm_gem_object_put(&bo->base.base);

 return ret;
}

int v3d_mmap_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
        struct drm_file *file_priv)
{
 struct drm_v3d_mmap_bo *args = data;
 struct drm_gem_object *gem_obj;

 if (args->flags != 0) {
  DRM_INFO("unknown mmap_bo flags: %d\n", args->flags);
  return -EINVAL;
 }

 gem_obj = drm_gem_object_lookup(file_priv, args->handle);
 if (!gem_obj) {
  DRM_DEBUG("Failed to look up GEM BO %d\n", args->handle);
  return -ENOENT;
 }

 args->offset = drm_vma_node_offset_addr(&gem_obj->vma_node);
 drm_gem_object_put(gem_obj);

 return 0;
}

int v3d_get_bo_offset_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
       struct drm_file *file_priv)
{
 struct drm_v3d_get_bo_offset *args = data;
 struct drm_gem_object *gem_obj;
 struct v3d_bo *bo;

 gem_obj = drm_gem_object_lookup(file_priv, args->handle);
 if (!gem_obj) {
  DRM_DEBUG("Failed to look up GEM BO %d\n", args->handle);
  return -ENOENT;
 }
 bo = to_v3d_bo(gem_obj);

 args->offset = bo->node.start << V3D_MMU_PAGE_SHIFT;

 drm_gem_object_put(gem_obj);
 return 0;
}

int
v3d_wait_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
    struct drm_file *file_priv)
{
 int ret;
 struct drm_v3d_wait_bo *args = data;
 ktime_t start = ktime_get();
 u64 delta_ns;
 unsigned long timeout_jiffies =
  nsecs_to_jiffies_timeout(args->timeout_ns);

 if (args->pad != 0)
  return -EINVAL;

 ret = drm_gem_dma_resv_wait(file_priv, args->handle,
        true, timeout_jiffies);

 /* Decrement the user's timeout, in case we got interrupted
 * such that the ioctl will be restarted.
 */
 delta_ns = ktime_to_ns(ktime_sub(ktime_get(), start));
 if (delta_ns < args->timeout_ns)
  args->timeout_ns -= delta_ns;
 else
  args->timeout_ns = 0;

 /* Asked to wait beyond the jiffy/scheduler precision? */
 if (ret == -ETIME && args->timeout_ns)
  ret = -EAGAIN;

 return ret;
}