Merge branch 'drm-next' of git://people.freedesktop.org/~airlied/linux
[linux-3.10.git] / drivers / gpu / drm / gma500 / gem.c
1 /*
2  *  psb GEM interface
3  *
4  * Copyright (c) 2011, Intel Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
8  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17  * 51 Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18  *
19  * Authors: Alan Cox
20  *
21  * TODO:
22  *      -       we need to work out if the MMU is relevant (eg for
23  *              accelerated operations on a GEM object)
24  */
25
26 #include <drm/drmP.h>
27 #include <drm/drm.h>
28 #include <drm/gma_drm.h>
29 #include "psb_drv.h"
30
31 int psb_gem_init_object(struct drm_gem_object *obj)
32 {
33         return -EINVAL;
34 }
35
36 void psb_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj)
37 {
38         struct gtt_range *gtt = container_of(obj, struct gtt_range, gem);
39
40         /* Remove the list map if one is present */
41         if (obj->map_list.map)
42                 drm_gem_free_mmap_offset(obj);
43         drm_gem_object_release(obj);
44
45         /* This must occur last as it frees up the memory of the GEM object */
46         psb_gtt_free_range(obj->dev, gtt);
47 }
48
49 int psb_gem_get_aperture(struct drm_device *dev, void *data,
50                                 struct drm_file *file)
51 {
52         return -EINVAL;
53 }
54
55 /**
56  *      psb_gem_dumb_map_gtt    -       buffer mapping for dumb interface
57  *      @file: our drm client file
58  *      @dev: drm device
59  *      @handle: GEM handle to the object (from dumb_create)
60  *
61  *      Do the necessary setup to allow the mapping of the frame buffer
62  *      into user memory. We don't have to do much here at the moment.
63  */
64 int psb_gem_dumb_map_gtt(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
65                          uint32_t handle, uint64_t *offset)
66 {
67         int ret = 0;
68         struct drm_gem_object *obj;
69
70         if (!(dev->driver->driver_features & DRIVER_GEM))
71                 return -ENODEV;
72
73         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
74
75         /* GEM does all our handle to object mapping */
76         obj = drm_gem_object_lookup(dev, file, handle);
77         if (obj == NULL) {
78                 ret = -ENOENT;
79                 goto unlock;
80         }
81         /* What validation is needed here ? */
82
83         /* Make it mmapable */
84         if (!obj->map_list.map) {
85                 ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
86                 if (ret)
87                         goto out;
88         }
89         /* GEM should really work out the hash offsets for us */
90         *offset = (u64)obj->map_list.hash.key << PAGE_SHIFT;
91 out:
92         drm_gem_object_unreference(obj);
93 unlock:
94         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
95         return ret;
96 }
97
98 /**
99  *      psb_gem_create          -       create a mappable object
100  *      @file: the DRM file of the client
101  *      @dev: our device
102  *      @size: the size requested
103  *      @handlep: returned handle (opaque number)
104  *
105  *      Create a GEM object, fill in the boilerplate and attach a handle to
106  *      it so that userspace can speak about it. This does the core work
107  *      for the various methods that do/will create GEM objects for things
108  */
109 static int psb_gem_create(struct drm_file *file,
110         struct drm_device *dev, uint64_t size, uint32_t *handlep)
111 {
112         struct gtt_range *r;
113         int ret;
114         u32 handle;
115
116         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
117
118         /* Allocate our object - for now a direct gtt range which is not
119            stolen memory backed */
120         r = psb_gtt_alloc_range(dev, size, "gem", 0);
121         if (r == NULL) {
122                 dev_err(dev->dev, "no memory for %lld byte GEM object\n", size);
123                 return -ENOSPC;
124         }
125         /* Initialize the extra goodies GEM needs to do all the hard work */
126         if (drm_gem_object_init(dev, &r->gem, size) != 0) {
127                 psb_gtt_free_range(dev, r);
128                 /* GEM doesn't give an error code so use -ENOMEM */
129                 dev_err(dev->dev, "GEM init failed for %lld\n", size);
130                 return -ENOMEM;
131         }
132         /* Limit the object to 32bit mappings */
133         mapping_set_gfp_mask(r->gem.filp->f_mapping, GFP_KERNEL | __GFP_DMA32);
134         /* Give the object a handle so we can carry it more easily */
135         ret = drm_gem_handle_create(file, &r->gem, &handle);
136         if (ret) {
137                 dev_err(dev->dev, "GEM handle failed for %p, %lld\n",
138                                                         &r->gem, size);
139                 drm_gem_object_release(&r->gem);
140                 psb_gtt_free_range(dev, r);
141                 return ret;
142         }
143         /* We have the initial and handle reference but need only one now */
144         drm_gem_object_unreference(&r->gem);
145         *handlep = handle;
146         return 0;
147 }
148
149 /**
150  *      psb_gem_dumb_create     -       create a dumb buffer
151  *      @drm_file: our client file
152  *      @dev: our device
153  *      @args: the requested arguments copied from userspace
154  *
155  *      Allocate a buffer suitable for use for a frame buffer of the
156  *      form described by user space. Give userspace a handle by which
157  *      to reference it.
158  */
159 int psb_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
160                         struct drm_mode_create_dumb *args)
161 {
162         args->pitch = ALIGN(args->width * ((args->bpp + 7) / 8), 64);
163         args->size = args->pitch * args->height;
164         return psb_gem_create(file, dev, args->size, &args->handle);
165 }
166
167 /**
168  *      psb_gem_dumb_destroy    -       destroy a dumb buffer
169  *      @file: client file
170  *      @dev: our DRM device
171  *      @handle: the object handle
172  *
173  *      Destroy a handle that was created via psb_gem_dumb_create, at least
174  *      we hope it was created that way. i915 seems to assume the caller
175  *      does the checking but that might be worth review ! FIXME
176  */
177 int psb_gem_dumb_destroy(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
178                         uint32_t handle)
179 {
180         /* No special work needed, drop the reference and see what falls out */
181         return drm_gem_handle_delete(file, handle);
182 }
183
184 /**
185  *      psb_gem_fault           -       pagefault handler for GEM objects
186  *      @vma: the VMA of the GEM object
187  *      @vmf: fault detail
188  *
189  *      Invoked when a fault occurs on an mmap of a GEM managed area. GEM
190  *      does most of the work for us including the actual map/unmap calls
191  *      but we need to do the actual page work.
192  *
193  *      This code eventually needs to handle faulting objects in and out
194  *      of the GTT and repacking it when we run out of space. We can put
195  *      that off for now and for our simple uses
196  *
197  *      The VMA was set up by GEM. In doing so it also ensured that the
198  *      vma->vm_private_data points to the GEM object that is backing this
199  *      mapping.
200  */
201 int psb_gem_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
202 {
203         struct drm_gem_object *obj;
204         struct gtt_range *r;
205         int ret;
206         unsigned long pfn;
207         pgoff_t page_offset;
208         struct drm_device *dev;
209         struct drm_psb_private *dev_priv;
210
211         obj = vma->vm_private_data;     /* GEM object */
212         dev = obj->dev;
213         dev_priv = dev->dev_private;
214
215         r = container_of(obj, struct gtt_range, gem);   /* Get the gtt range */
216
217         /* Make sure we don't parallel update on a fault, nor move or remove
218            something from beneath our feet */
219         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
220
221         /* For now the mmap pins the object and it stays pinned. As things
222            stand that will do us no harm */
223         if (r->mmapping == 0) {
224                 ret = psb_gtt_pin(r);
225                 if (ret < 0) {
226                         dev_err(dev->dev, "gma500: pin failed: %d\n", ret);
227                         goto fail;
228                 }
229                 r->mmapping = 1;
230         }
231
232         /* Page relative to the VMA start - we must calculate this ourselves
233            because vmf->pgoff is the fake GEM offset */
234         page_offset = ((unsigned long) vmf->virtual_address - vma->vm_start)
235                                 >> PAGE_SHIFT;
236
237         /* CPU view of the page, don't go via the GART for CPU writes */
238         if (r->stolen)
239                 pfn = (dev_priv->stolen_base + r->offset) >> PAGE_SHIFT;
240         else
241                 pfn = page_to_pfn(r->pages[page_offset]);
242         ret = vm_insert_pfn(vma, (unsigned long)vmf->virtual_address, pfn);
243
244 fail:
245         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
246         switch (ret) {
247         case 0:
248         case -ERESTARTSYS:
249         case -EINTR:
250                 return VM_FAULT_NOPAGE;
251         case -ENOMEM:
252                 return VM_FAULT_OOM;
253         default:
254                 return VM_FAULT_SIGBUS;
255         }
256 }
257
258 static int psb_gem_create_stolen(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
259                                                 int size, u32 *handle)
260 {
261         struct gtt_range *gtt = psb_gtt_alloc_range(dev, size, "gem", 1);
262         if (gtt == NULL)
263                 return -ENOMEM;
264         if (drm_gem_private_object_init(dev, &gtt->gem, size) != 0)
265                 goto free_gtt;
266         if (drm_gem_handle_create(file, &gtt->gem, handle) == 0)
267                 return 0;
268 free_gtt:
269         psb_gtt_free_range(dev, gtt);
270         return -ENOMEM;
271 }
272
273 /*
274  *      GEM interfaces for our specific client
275  */
276 int psb_gem_create_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
277                                         struct drm_file *file)
278 {
279         struct drm_psb_gem_create *args = data;
280         int ret;
281         if (args->flags & GMA_GEM_CREATE_STOLEN) {
282                 ret = psb_gem_create_stolen(file, dev, args->size,
283                                                         &args->handle);
284                 if (ret == 0)
285                         return 0;
286                 /* Fall throguh */
287                 args->flags &= ~GMA_GEM_CREATE_STOLEN;
288         }
289         return psb_gem_create(file, dev, args->size, &args->handle);
290 }
291
292 int psb_gem_mmap_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
293                                         struct drm_file *file)
294 {
295         struct drm_psb_gem_mmap *args = data;
296         return dev->driver->dumb_map_offset(file, dev,
297                                                 args->handle, &args->offset);
298 }
299