Quelle  exynos_drm_gem.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/* exynos_drm_gem.c
 *
 * Copyright (c) 2011 Samsung Electronics Co., Ltd.
 * Author: Inki Dae <inki.dae@samsung.com>
 */


#include <linux/dma-buf.h>
#include <linux/shmem_fs.h>
#include <linux/module.h>

#include <drm/drm_prime.h>
#include <drm/drm_vma_manager.h>
#include <drm/exynos_drm.h>

#include "exynos_drm_drv.h"
#include "exynos_drm_gem.h"

MODULE_IMPORT_NS("DMA_BUF");

static int exynos_drm_gem_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma);

static int exynos_drm_alloc_buf(struct exynos_drm_gem *exynos_gem, bool kvmap)
{
 struct drm_device *dev = exynos_gem->base.dev;
 unsigned long attr = 0;

 if (exynos_gem->dma_addr) {
  DRM_DEV_DEBUG_KMS(to_dma_dev(dev), "already allocated.\n");
  return 0;
 }

 /*
 * if EXYNOS_BO_CONTIG, fully physically contiguous memory
 * region will be allocated else physically contiguous
 * as possible.
 */
 if (!(exynos_gem->flags & EXYNOS_BO_NONCONTIG))
  attr |= DMA_ATTR_FORCE_CONTIGUOUS;

 /*
 * if EXYNOS_BO_WC or EXYNOS_BO_NONCACHABLE, writecombine mapping
 * else cachable mapping.
 */
 if (exynos_gem->flags & EXYNOS_BO_WC ||
   !(exynos_gem->flags & EXYNOS_BO_CACHABLE))
  attr |= DMA_ATTR_WRITE_COMBINE;

 /* FBDev emulation requires kernel mapping */
 if (!kvmap)
  attr |= DMA_ATTR_NO_KERNEL_MAPPING;

 exynos_gem->dma_attrs = attr;
 exynos_gem->cookie = dma_alloc_attrs(to_dma_dev(dev), exynos_gem->size,
          &exynos_gem->dma_addr, GFP_KERNEL,
          exynos_gem->dma_attrs);
 if (!exynos_gem->cookie) {
  DRM_DEV_ERROR(to_dma_dev(dev), "failed to allocate buffer.\n");
  return -ENOMEM;
 }

 if (kvmap)
  exynos_gem->kvaddr = exynos_gem->cookie;

 DRM_DEV_DEBUG_KMS(to_dma_dev(dev), "dma_addr(0x%lx), size(0x%lx)\n",
   (unsigned long)exynos_gem->dma_addr, exynos_gem->size);
 return 0;
}

static void exynos_drm_free_buf(struct exynos_drm_gem *exynos_gem)
{
 struct drm_device *dev = exynos_gem->base.dev;

 if (!exynos_gem->dma_addr) {
  DRM_DEV_DEBUG_KMS(dev->dev, "dma_addr is invalid.\n");
  return;
 }

 DRM_DEV_DEBUG_KMS(dev->dev, "dma_addr(0x%lx), size(0x%lx)\n",
   (unsigned long)exynos_gem->dma_addr, exynos_gem->size);

 dma_free_attrs(to_dma_dev(dev), exynos_gem->size, exynos_gem->cookie,
   (dma_addr_t)exynos_gem->dma_addr,
   exynos_gem->dma_attrs);
}

static int exynos_drm_gem_handle_create(struct drm_gem_object *obj,
     struct drm_file *file_priv,
     unsigned int *handle)
{
 int ret;

 /*
 * allocate a id of idr table where the obj is registered
 * and handle has the id what user can see.
 */
 ret = drm_gem_handle_create(file_priv, obj, handle);
 if (ret)
  return ret;

 DRM_DEV_DEBUG_KMS(to_dma_dev(obj->dev), "gem handle = 0x%x\n", *handle);

 /* drop reference from allocate - handle holds it now. */
 drm_gem_object_put(obj);

 return 0;
}

void exynos_drm_gem_destroy(struct exynos_drm_gem *exynos_gem)
{
 struct drm_gem_object *obj = &exynos_gem->base;

 DRM_DEV_DEBUG_KMS(to_dma_dev(obj->dev), "handle count = %d\n",
     obj->handle_count);

 /*
 * do not release memory region from exporter.
 *
 * the region will be released by exporter
 * once dmabuf's refcount becomes 0.
 */
 if (obj->import_attach)
  drm_prime_gem_destroy(obj, exynos_gem->sgt);
 else
  exynos_drm_free_buf(exynos_gem);

 /* release file pointer to gem object. */
 drm_gem_object_release(obj);

 kfree(exynos_gem);
}

static const struct vm_operations_struct exynos_drm_gem_vm_ops = {
 .open = drm_gem_vm_open,
 .close = drm_gem_vm_close,
};

static const struct drm_gem_object_funcs exynos_drm_gem_object_funcs = {
 .free = exynos_drm_gem_free_object,
 .get_sg_table = exynos_drm_gem_prime_get_sg_table,
 .mmap = exynos_drm_gem_mmap,
 .vm_ops = &exynos_drm_gem_vm_ops,
};

static struct exynos_drm_gem *exynos_drm_gem_init(struct drm_device *dev,
        unsigned long size)
{
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem;
 struct drm_gem_object *obj;
 int ret;

 exynos_gem = kzalloc(sizeof(*exynos_gem), GFP_KERNEL);
 if (!exynos_gem)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 exynos_gem->size = size;
 obj = &exynos_gem->base;

 obj->funcs = &exynos_drm_gem_object_funcs;

 ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
 if (ret < 0) {
  DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "failed to initialize gem object\n");
  kfree(exynos_gem);
  return ERR_PTR(ret);
 }

 ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
 if (ret < 0) {
  drm_gem_object_release(obj);
  kfree(exynos_gem);
  return ERR_PTR(ret);
 }

 DRM_DEV_DEBUG_KMS(dev->dev, "created file object = %p\n", obj->filp);

 return exynos_gem;
}

struct exynos_drm_gem *exynos_drm_gem_create(struct drm_device *dev,
          unsigned int flags,
          unsigned long size,
          bool kvmap)
{
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem;
 int ret;

 if (flags & ~(EXYNOS_BO_MASK)) {
  DRM_DEV_ERROR(dev->dev,
         "invalid GEM buffer flags: %u\n", flags);
  return ERR_PTR(-EINVAL);
 }

 if (!size) {
  DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "invalid GEM buffer size: %lu\n", size);
  return ERR_PTR(-EINVAL);
 }

 size = roundup(size, PAGE_SIZE);

 exynos_gem = exynos_drm_gem_init(dev, size);
 if (IS_ERR(exynos_gem))
  return exynos_gem;

 if (!is_drm_iommu_supported(dev) && (flags & EXYNOS_BO_NONCONTIG)) {
  /*
 * when no IOMMU is available, all allocated buffers are
 * contiguous anyway, so drop EXYNOS_BO_NONCONTIG flag
 */
  flags &= ~EXYNOS_BO_NONCONTIG;
  DRM_WARN("Non-contiguous allocation is not supported without IOMMU, falling back to contiguous buffer\n");
 }

 /* set memory type and cache attribute from user side. */
 exynos_gem->flags = flags;

 ret = exynos_drm_alloc_buf(exynos_gem, kvmap);
 if (ret < 0) {
  drm_gem_object_release(&exynos_gem->base);
  kfree(exynos_gem);
  return ERR_PTR(ret);
 }

 return exynos_gem;
}

int exynos_drm_gem_create_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
    struct drm_file *file_priv)
{
 struct drm_exynos_gem_create *args = data;
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem;
 int ret;

 exynos_gem = exynos_drm_gem_create(dev, args->flags, args->size, false);
 if (IS_ERR(exynos_gem))
  return PTR_ERR(exynos_gem);

 ret = exynos_drm_gem_handle_create(&exynos_gem->base, file_priv,
        &args->handle);
 if (ret) {
  exynos_drm_gem_destroy(exynos_gem);
  return ret;
 }

 return 0;
}

int exynos_drm_gem_map_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
        struct drm_file *file_priv)
{
 struct drm_exynos_gem_map *args = data;

 return drm_gem_dumb_map_offset(file_priv, dev, args->handle,
           &args->offset);
}

struct exynos_drm_gem *exynos_drm_gem_get(struct drm_file *filp,
       unsigned int gem_handle)
{
 struct drm_gem_object *obj;

 obj = drm_gem_object_lookup(filp, gem_handle);
 if (!obj)
  return NULL;
 return to_exynos_gem(obj);
}

static int exynos_drm_gem_mmap_buffer(struct exynos_drm_gem *exynos_gem,
          struct vm_area_struct *vma)
{
 struct drm_device *drm_dev = exynos_gem->base.dev;
 unsigned long vm_size;
 int ret;

 vm_flags_clear(vma, VM_PFNMAP);
 vma->vm_pgoff = 0;

 vm_size = vma->vm_end - vma->vm_start;

 /* check if user-requested size is valid. */
 if (vm_size > exynos_gem->size)
  return -EINVAL;

 ret = dma_mmap_attrs(to_dma_dev(drm_dev), vma, exynos_gem->cookie,
        exynos_gem->dma_addr, exynos_gem->size,
        exynos_gem->dma_attrs);
 if (ret < 0) {
  DRM_ERROR("failed to mmap.\n");
  return ret;
 }

 return 0;
}

int exynos_drm_gem_get_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
          struct drm_file *file_priv)
{
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem;
 struct drm_exynos_gem_info *args = data;
 struct drm_gem_object *obj;

 obj = drm_gem_object_lookup(file_priv, args->handle);
 if (!obj) {
  DRM_DEV_ERROR(dev->dev, "failed to lookup gem object.\n");
  return -EINVAL;
 }

 exynos_gem = to_exynos_gem(obj);

 args->flags = exynos_gem->flags;
 args->size = exynos_gem->size;

 drm_gem_object_put(obj);

 return 0;
}

void exynos_drm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
{
 exynos_drm_gem_destroy(to_exynos_gem(obj));
}

int exynos_drm_gem_dumb_create(struct drm_file *file_priv,
          struct drm_device *dev,
          struct drm_mode_create_dumb *args)
{
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem;
 unsigned int flags;
 int ret;

 /*
 * allocate memory to be used for framebuffer.
 * - this callback would be called by user application
 * with DRM_IOCTL_MODE_CREATE_DUMB command.
 */

 args->pitch = args->width * ((args->bpp + 7) / 8);
 args->size = args->pitch * args->height;

 if (is_drm_iommu_supported(dev))
  flags = EXYNOS_BO_NONCONTIG | EXYNOS_BO_WC;
 else
  flags = EXYNOS_BO_CONTIG | EXYNOS_BO_WC;

 exynos_gem = exynos_drm_gem_create(dev, flags, args->size, false);
 if (IS_ERR(exynos_gem)) {
  dev_warn(dev->dev, "FB allocation failed.\n");
  return PTR_ERR(exynos_gem);
 }

 ret = exynos_drm_gem_handle_create(&exynos_gem->base, file_priv,
        &args->handle);
 if (ret) {
  exynos_drm_gem_destroy(exynos_gem);
  return ret;
 }

 return 0;
}

static int exynos_drm_gem_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma)
{
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem = to_exynos_gem(obj);
 int ret;

 if (obj->import_attach)
  return dma_buf_mmap(obj->dma_buf, vma, 0);

 vm_flags_set(vma, VM_IO | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP);

 DRM_DEV_DEBUG_KMS(to_dma_dev(obj->dev), "flags = 0x%x\n",
     exynos_gem->flags);

 /* non-cachable as default. */
 if (exynos_gem->flags & EXYNOS_BO_CACHABLE)
  vma->vm_page_prot = vm_get_page_prot(vma->vm_flags);
 else if (exynos_gem->flags & EXYNOS_BO_WC)
  vma->vm_page_prot =
   pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
 else
  vma->vm_page_prot =
   pgprot_noncached(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));

 ret = exynos_drm_gem_mmap_buffer(exynos_gem, vma);
 if (ret)
  goto err_close_vm;

 return ret;

err_close_vm:
 drm_gem_vm_close(vma);

 return ret;
}

/* low-level interface prime helpers */
struct drm_gem_object *exynos_drm_gem_prime_import(struct drm_device *dev,
         struct dma_buf *dma_buf)
{
 return drm_gem_prime_import_dev(dev, dma_buf, to_dma_dev(dev));
}

struct sg_table *exynos_drm_gem_prime_get_sg_table(struct drm_gem_object *obj)
{
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem = to_exynos_gem(obj);
 struct drm_device *drm_dev = obj->dev;
 struct sg_table *sgt;
 int ret;

 sgt = kzalloc(sizeof(*sgt), GFP_KERNEL);
 if (!sgt)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 ret = dma_get_sgtable_attrs(to_dma_dev(drm_dev), sgt, exynos_gem->cookie,
        exynos_gem->dma_addr, exynos_gem->size,
        exynos_gem->dma_attrs);
 if (ret) {
  DRM_ERROR("failed to get sgtable, %d\n", ret);
  kfree(sgt);
  return ERR_PTR(ret);
 }

 return sgt;
}

struct drm_gem_object *
exynos_drm_gem_prime_import_sg_table(struct drm_device *dev,
         struct dma_buf_attachment *attach,
         struct sg_table *sgt)
{
 struct exynos_drm_gem *exynos_gem;

 /* check if the entries in the sg_table are contiguous */
 if (drm_prime_get_contiguous_size(sgt) < attach->dmabuf->size) {
  DRM_ERROR("buffer chunks must be mapped contiguously");
  return ERR_PTR(-EINVAL);
 }

 exynos_gem = exynos_drm_gem_init(dev, attach->dmabuf->size);
 if (IS_ERR(exynos_gem))
  return ERR_CAST(exynos_gem);

 /*
 * Buffer has been mapped as contiguous into DMA address space,
 * but if there is IOMMU, it can be either CONTIG or NONCONTIG.
 * We assume a simplified logic below:
 */
 if (is_drm_iommu_supported(dev))
  exynos_gem->flags |= EXYNOS_BO_NONCONTIG;
 else
  exynos_gem->flags |= EXYNOS_BO_CONTIG;

 exynos_gem->dma_addr = sg_dma_address(sgt->sgl);
 exynos_gem->sgt = sgt;
 return &exynos_gem->base;
}