Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jikos/hid
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / gpu / drm / drm_gem.c
1 /*
2  * Copyright © 2008 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  * Authors:
24  *    Eric Anholt <eric@anholt.net>
25  *
26  */
27
28 #include <linux/types.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/fs.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/module.h>
35 #include <linux/mman.h>
36 #include <linux/pagemap.h>
37 #include <linux/shmem_fs.h>
38 #include <linux/dma-buf.h>
39 #include <drm/drmP.h>
40 #include <drm/drm_vma_manager.h>
41
42 /** @file drm_gem.c
43  *
44  * This file provides some of the base ioctls and library routines for
45  * the graphics memory manager implemented by each device driver.
46  *
47  * Because various devices have different requirements in terms of
48  * synchronization and migration strategies, implementing that is left up to
49  * the driver, and all that the general API provides should be generic --
50  * allocating objects, reading/writing data with the cpu, freeing objects.
51  * Even there, platform-dependent optimizations for reading/writing data with
52  * the CPU mean we'll likely hook those out to driver-specific calls.  However,
53  * the DRI2 implementation wants to have at least allocate/mmap be generic.
54  *
55  * The goal was to have swap-backed object allocation managed through
56  * struct file.  However, file descriptors as handles to a struct file have
57  * two major failings:
58  * - Process limits prevent more than 1024 or so being used at a time by
59  *   default.
60  * - Inability to allocate high fds will aggravate the X Server's select()
61  *   handling, and likely that of many GL client applications as well.
62  *
63  * This led to a plan of using our own integer IDs (called handles, following
64  * DRM terminology) to mimic fds, and implement the fd syscalls we need as
65  * ioctls.  The objects themselves will still include the struct file so
66  * that we can transition to fds if the required kernel infrastructure shows
67  * up at a later date, and as our interface with shmfs for memory allocation.
68  */
69
70 /*
71  * We make up offsets for buffer objects so we can recognize them at
72  * mmap time.
73  */
74
75 /* pgoff in mmap is an unsigned long, so we need to make sure that
76  * the faked up offset will fit
77  */
78
79 #if BITS_PER_LONG == 64
80 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
81 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
82 #else
83 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
84 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
85 #endif
86
87 /**
88  * drm_gem_init - Initialize the GEM device fields
89  * @dev: drm_devic structure to initialize
90  */
91 int
92 drm_gem_init(struct drm_device *dev)
93 {
94         struct drm_vma_offset_manager *vma_offset_manager;
95
96         mutex_init(&dev->object_name_lock);
97         idr_init(&dev->object_name_idr);
98
99         vma_offset_manager = kzalloc(sizeof(*vma_offset_manager), GFP_KERNEL);
100         if (!vma_offset_manager) {
101                 DRM_ERROR("out of memory\n");
102                 return -ENOMEM;
103         }
104
105         dev->vma_offset_manager = vma_offset_manager;
106         drm_vma_offset_manager_init(vma_offset_manager,
107                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START,
108                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE);
109
110         return 0;
111 }
112
113 void
114 drm_gem_destroy(struct drm_device *dev)
115 {
116
117         drm_vma_offset_manager_destroy(dev->vma_offset_manager);
118         kfree(dev->vma_offset_manager);
119         dev->vma_offset_manager = NULL;
120 }
121
122 /**
123  * drm_gem_object_init - initialize an allocated shmem-backed GEM object
124  * @dev: drm_device the object should be initialized for
125  * @obj: drm_gem_object to initialize
126  * @size: object size
127  *
128  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
129  * shmfs backing store.
130  */
131 int drm_gem_object_init(struct drm_device *dev,
132                         struct drm_gem_object *obj, size_t size)
133 {
134         struct file *filp;
135
136         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
137
138         filp = shmem_file_setup("drm mm object", size, VM_NORESERVE);
139         if (IS_ERR(filp))
140                 return PTR_ERR(filp);
141
142         obj->filp = filp;
143
144         return 0;
145 }
146 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_init);
147
148 /**
149  * drm_gem_object_init - initialize an allocated private GEM object
150  * @dev: drm_device the object should be initialized for
151  * @obj: drm_gem_object to initialize
152  * @size: object size
153  *
154  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
155  * no GEM provided backing store. Instead the caller is responsible for
156  * backing the object and handling it.
157  */
158 void drm_gem_private_object_init(struct drm_device *dev,
159                                  struct drm_gem_object *obj, size_t size)
160 {
161         BUG_ON((size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
162
163         obj->dev = dev;
164         obj->filp = NULL;
165
166         kref_init(&obj->refcount);
167         obj->handle_count = 0;
168         obj->size = size;
169         drm_vma_node_reset(&obj->vma_node);
170 }
171 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_private_object_init);
172
173 static void
174 drm_gem_remove_prime_handles(struct drm_gem_object *obj, struct drm_file *filp)
175 {
176         /*
177          * Note: obj->dma_buf can't disappear as long as we still hold a
178          * handle reference in obj->handle_count.
179          */
180         mutex_lock(&filp->prime.lock);
181         if (obj->dma_buf) {
182                 drm_prime_remove_buf_handle_locked(&filp->prime,
183                                                    obj->dma_buf);
184         }
185         mutex_unlock(&filp->prime.lock);
186 }
187
188 /**
189  * drm_gem_object_free - release resources bound to userspace handles
190  * @obj: GEM object to clean up.
191  *
192  * Called after the last handle to the object has been closed
193  *
194  * Removes any name for the object. Note that this must be
195  * called before drm_gem_object_free or we'll be touching
196  * freed memory
197  */
198 static void drm_gem_object_handle_free(struct drm_gem_object *obj)
199 {
200         struct drm_device *dev = obj->dev;
201
202         /* Remove any name for this object */
203         if (obj->name) {
204                 idr_remove(&dev->object_name_idr, obj->name);
205                 obj->name = 0;
206         }
207 }
208
209 static void drm_gem_object_exported_dma_buf_free(struct drm_gem_object *obj)
210 {
211         /* Unbreak the reference cycle if we have an exported dma_buf. */
212         if (obj->dma_buf) {
213                 dma_buf_put(obj->dma_buf);
214                 obj->dma_buf = NULL;
215         }
216 }
217
218 static void
219 drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(struct drm_gem_object *obj)
220 {
221         if (WARN_ON(obj->handle_count == 0))
222                 return;
223
224         /*
225         * Must bump handle count first as this may be the last
226         * ref, in which case the object would disappear before we
227         * checked for a name
228         */
229
230         mutex_lock(&obj->dev->object_name_lock);
231         if (--obj->handle_count == 0) {
232                 drm_gem_object_handle_free(obj);
233                 drm_gem_object_exported_dma_buf_free(obj);
234         }
235         mutex_unlock(&obj->dev->object_name_lock);
236
237         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
238 }
239
240 /**
241  * drm_gem_handle_delete - deletes the given file-private handle
242  * @filp: drm file-private structure to use for the handle look up
243  * @handle: userspace handle to delete
244  *
245  * Removes the GEM handle from the @filp lookup table and if this is the last
246  * handle also cleans up linked resources like GEM names.
247  */
248 int
249 drm_gem_handle_delete(struct drm_file *filp, u32 handle)
250 {
251         struct drm_device *dev;
252         struct drm_gem_object *obj;
253
254         /* This is gross. The idr system doesn't let us try a delete and
255          * return an error code.  It just spews if you fail at deleting.
256          * So, we have to grab a lock around finding the object and then
257          * doing the delete on it and dropping the refcount, or the user
258          * could race us to double-decrement the refcount and cause a
259          * use-after-free later.  Given the frequency of our handle lookups,
260          * we may want to use ida for number allocation and a hash table
261          * for the pointers, anyway.
262          */
263         spin_lock(&filp->table_lock);
264
265         /* Check if we currently have a reference on the object */
266         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
267         if (obj == NULL) {
268                 spin_unlock(&filp->table_lock);
269                 return -EINVAL;
270         }
271         dev = obj->dev;
272
273         /* Release reference and decrement refcount. */
274         idr_remove(&filp->object_idr, handle);
275         spin_unlock(&filp->table_lock);
276
277         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
278                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, filp);
279         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, filp->filp);
280
281         if (dev->driver->gem_close_object)
282                 dev->driver->gem_close_object(obj, filp);
283         drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
284
285         return 0;
286 }
287 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_delete);
288
289 /**
290  * drm_gem_dumb_destroy - dumb fb callback helper for gem based drivers
291  * @file: drm file-private structure to remove the dumb handle from
292  * @dev: corresponding drm_device
293  * @handle: the dumb handle to remove
294  * 
295  * This implements the ->dumb_destroy kms driver callback for drivers which use
296  * gem to manage their backing storage.
297  */
298 int drm_gem_dumb_destroy(struct drm_file *file,
299                          struct drm_device *dev,
300                          uint32_t handle)
301 {
302         return drm_gem_handle_delete(file, handle);
303 }
304 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_dumb_destroy);
305
306 /**
307  * drm_gem_handle_create_tail - internal functions to create a handle
308  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
309  * @obj: object to register
310  * @handlep: pionter to return the created handle to the caller
311  * 
312  * This expects the dev->object_name_lock to be held already and will drop it
313  * before returning. Used to avoid races in establishing new handles when
314  * importing an object from either an flink name or a dma-buf.
315  */
316 int
317 drm_gem_handle_create_tail(struct drm_file *file_priv,
318                            struct drm_gem_object *obj,
319                            u32 *handlep)
320 {
321         struct drm_device *dev = obj->dev;
322         int ret;
323
324         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->object_name_lock));
325
326         /*
327          * Get the user-visible handle using idr.  Preload and perform
328          * allocation under our spinlock.
329          */
330         idr_preload(GFP_KERNEL);
331         spin_lock(&file_priv->table_lock);
332
333         ret = idr_alloc(&file_priv->object_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
334         drm_gem_object_reference(obj);
335         obj->handle_count++;
336         spin_unlock(&file_priv->table_lock);
337         idr_preload_end();
338         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
339         if (ret < 0) {
340                 drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
341                 return ret;
342         }
343         *handlep = ret;
344
345         ret = drm_vma_node_allow(&obj->vma_node, file_priv->filp);
346         if (ret) {
347                 drm_gem_handle_delete(file_priv, *handlep);
348                 return ret;
349         }
350
351         if (dev->driver->gem_open_object) {
352                 ret = dev->driver->gem_open_object(obj, file_priv);
353                 if (ret) {
354                         drm_gem_handle_delete(file_priv, *handlep);
355                         return ret;
356                 }
357         }
358
359         return 0;
360 }
361
362 /**
363  * gem_handle_create - create a gem handle for an object
364  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
365  * @obj: object to register
366  * @handlep: pionter to return the created handle to the caller
367  *
368  * Create a handle for this object. This adds a handle reference
369  * to the object, which includes a regular reference count. Callers
370  * will likely want to dereference the object afterwards.
371  */
372 int
373 drm_gem_handle_create(struct drm_file *file_priv,
374                        struct drm_gem_object *obj,
375                        u32 *handlep)
376 {
377         mutex_lock(&obj->dev->object_name_lock);
378
379         return drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, handlep);
380 }
381 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_create);
382
383
384 /**
385  * drm_gem_free_mmap_offset - release a fake mmap offset for an object
386  * @obj: obj in question
387  *
388  * This routine frees fake offsets allocated by drm_gem_create_mmap_offset().
389  */
390 void
391 drm_gem_free_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
392 {
393         struct drm_device *dev = obj->dev;
394
395         drm_vma_offset_remove(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node);
396 }
397 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_free_mmap_offset);
398
399 /**
400  * drm_gem_create_mmap_offset_size - create a fake mmap offset for an object
401  * @obj: obj in question
402  * @size: the virtual size
403  *
404  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
405  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
406  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
407  * structures.
408  *
409  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj, in cases where
410  * the virtual size differs from the physical size (ie. obj->size).  Otherwise
411  * just use drm_gem_create_mmap_offset().
412  */
413 int
414 drm_gem_create_mmap_offset_size(struct drm_gem_object *obj, size_t size)
415 {
416         struct drm_device *dev = obj->dev;
417
418         return drm_vma_offset_add(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node,
419                                   size / PAGE_SIZE);
420 }
421 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset_size);
422
423 /**
424  * drm_gem_create_mmap_offset - create a fake mmap offset for an object
425  * @obj: obj in question
426  *
427  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
428  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
429  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
430  * structures.
431  *
432  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj.
433  */
434 int drm_gem_create_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
435 {
436         return drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, obj->size);
437 }
438 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset);
439
440 /**
441  * drm_gem_get_pages - helper to allocate backing pages for a GEM object
442  * from shmem
443  * @obj: obj in question
444  *
445  * This reads the page-array of the shmem-backing storage of the given gem
446  * object. An array of pages is returned. If a page is not allocated or
447  * swapped-out, this will allocate/swap-in the required pages. Note that the
448  * whole object is covered by the page-array and pinned in memory.
449  *
450  * Use drm_gem_put_pages() to release the array and unpin all pages.
451  *
452  * This uses the GFP-mask set on the shmem-mapping (see mapping_set_gfp_mask()).
453  * If you require other GFP-masks, you have to do those allocations yourself.
454  *
455  * Note that you are not allowed to change gfp-zones during runtime. That is,
456  * shmem_read_mapping_page_gfp() must be called with the same gfp_zone(gfp) as
457  * set during initialization. If you have special zone constraints, set them
458  * after drm_gem_init_object() via mapping_set_gfp_mask(). shmem-core takes care
459  * to keep pages in the required zone during swap-in.
460  */
461 struct page **drm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
462 {
463         struct address_space *mapping;
464         struct page *p, **pages;
465         int i, npages;
466
467         /* This is the shared memory object that backs the GEM resource */
468         mapping = file_inode(obj->filp)->i_mapping;
469
470         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
471          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
472          * driver author is doing something really wrong:
473          */
474         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
475
476         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
477
478         pages = drm_malloc_ab(npages, sizeof(struct page *));
479         if (pages == NULL)
480                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
481
482         for (i = 0; i < npages; i++) {
483                 p = shmem_read_mapping_page(mapping, i);
484                 if (IS_ERR(p))
485                         goto fail;
486                 pages[i] = p;
487
488                 /* Make sure shmem keeps __GFP_DMA32 allocated pages in the
489                  * correct region during swapin. Note that this requires
490                  * __GFP_DMA32 to be set in mapping_gfp_mask(inode->i_mapping)
491                  * so shmem can relocate pages during swapin if required.
492                  */
493                 BUG_ON((mapping_gfp_mask(mapping) & __GFP_DMA32) &&
494                                 (page_to_pfn(p) >= 0x00100000UL));
495         }
496
497         return pages;
498
499 fail:
500         while (i--)
501                 page_cache_release(pages[i]);
502
503         drm_free_large(pages);
504         return ERR_CAST(p);
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_get_pages);
507
508 /**
509  * drm_gem_put_pages - helper to free backing pages for a GEM object
510  * @obj: obj in question
511  * @pages: pages to free
512  * @dirty: if true, pages will be marked as dirty
513  * @accessed: if true, the pages will be marked as accessed
514  */
515 void drm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page **pages,
516                 bool dirty, bool accessed)
517 {
518         int i, npages;
519
520         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
521          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
522          * driver author is doing something really wrong:
523          */
524         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
525
526         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
527
528         for (i = 0; i < npages; i++) {
529                 if (dirty)
530                         set_page_dirty(pages[i]);
531
532                 if (accessed)
533                         mark_page_accessed(pages[i]);
534
535                 /* Undo the reference we took when populating the table */
536                 page_cache_release(pages[i]);
537         }
538
539         drm_free_large(pages);
540 }
541 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_put_pages);
542
543 /** Returns a reference to the object named by the handle. */
544 struct drm_gem_object *
545 drm_gem_object_lookup(struct drm_device *dev, struct drm_file *filp,
546                       u32 handle)
547 {
548         struct drm_gem_object *obj;
549
550         spin_lock(&filp->table_lock);
551
552         /* Check if we currently have a reference on the object */
553         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
554         if (obj == NULL) {
555                 spin_unlock(&filp->table_lock);
556                 return NULL;
557         }
558
559         drm_gem_object_reference(obj);
560
561         spin_unlock(&filp->table_lock);
562
563         return obj;
564 }
565 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_lookup);
566
567 /**
568  * drm_gem_close_ioctl - implementation of the GEM_CLOSE ioctl
569  * @dev: drm_device
570  * @data: ioctl data
571  * @file_priv: drm file-private structure
572  *
573  * Releases the handle to an mm object.
574  */
575 int
576 drm_gem_close_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
577                     struct drm_file *file_priv)
578 {
579         struct drm_gem_close *args = data;
580         int ret;
581
582         if (!(dev->driver->driver_features & DRIVER_GEM))
583                 return -ENODEV;
584
585         ret = drm_gem_handle_delete(file_priv, args->handle);
586
587         return ret;
588 }
589
590 /**
591  * drm_gem_flink_ioctl - implementation of the GEM_FLINK ioctl
592  * @dev: drm_device
593  * @data: ioctl data
594  * @file_priv: drm file-private structure
595  *
596  * Create a global name for an object, returning the name.
597  *
598  * Note that the name does not hold a reference; when the object
599  * is freed, the name goes away.
600  */
601 int
602 drm_gem_flink_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
603                     struct drm_file *file_priv)
604 {
605         struct drm_gem_flink *args = data;
606         struct drm_gem_object *obj;
607         int ret;
608
609         if (!(dev->driver->driver_features & DRIVER_GEM))
610                 return -ENODEV;
611
612         obj = drm_gem_object_lookup(dev, file_priv, args->handle);
613         if (obj == NULL)
614                 return -ENOENT;
615
616         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
617         idr_preload(GFP_KERNEL);
618         /* prevent races with concurrent gem_close. */
619         if (obj->handle_count == 0) {
620                 ret = -ENOENT;
621                 goto err;
622         }
623
624         if (!obj->name) {
625                 ret = idr_alloc(&dev->object_name_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
626                 if (ret < 0)
627                         goto err;
628
629                 obj->name = ret;
630         }
631
632         args->name = (uint64_t) obj->name;
633         ret = 0;
634
635 err:
636         idr_preload_end();
637         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
638         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
639         return ret;
640 }
641
642 /**
643  * drm_gem_open - implementation of the GEM_OPEN ioctl
644  * @dev: drm_device
645  * @data: ioctl data
646  * @file_priv: drm file-private structure
647  *
648  * Open an object using the global name, returning a handle and the size.
649  *
650  * This handle (of course) holds a reference to the object, so the object
651  * will not go away until the handle is deleted.
652  */
653 int
654 drm_gem_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
655                    struct drm_file *file_priv)
656 {
657         struct drm_gem_open *args = data;
658         struct drm_gem_object *obj;
659         int ret;
660         u32 handle;
661
662         if (!(dev->driver->driver_features & DRIVER_GEM))
663                 return -ENODEV;
664
665         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
666         obj = idr_find(&dev->object_name_idr, (int) args->name);
667         if (obj) {
668                 drm_gem_object_reference(obj);
669         } else {
670                 mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
671                 return -ENOENT;
672         }
673
674         /* drm_gem_handle_create_tail unlocks dev->object_name_lock. */
675         ret = drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, &handle);
676         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
677         if (ret)
678                 return ret;
679
680         args->handle = handle;
681         args->size = obj->size;
682
683         return 0;
684 }
685
686 /**
687  * gem_gem_open - initalizes GEM file-private structures at devnode open time
688  * @dev: drm_device which is being opened by userspace
689  * @file_private: drm file-private structure to set up
690  *
691  * Called at device open time, sets up the structure for handling refcounting
692  * of mm objects.
693  */
694 void
695 drm_gem_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
696 {
697         idr_init(&file_private->object_idr);
698         spin_lock_init(&file_private->table_lock);
699 }
700
701 /*
702  * Called at device close to release the file's
703  * handle references on objects.
704  */
705 static int
706 drm_gem_object_release_handle(int id, void *ptr, void *data)
707 {
708         struct drm_file *file_priv = data;
709         struct drm_gem_object *obj = ptr;
710         struct drm_device *dev = obj->dev;
711
712         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
713                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, file_priv);
714         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv->filp);
715
716         if (dev->driver->gem_close_object)
717                 dev->driver->gem_close_object(obj, file_priv);
718
719         drm_gem_object_handle_unreference_unlocked(obj);
720
721         return 0;
722 }
723
724 /**
725  * drm_gem_release - release file-private GEM resources
726  * @dev: drm_device which is being closed by userspace
727  * @file_private: drm file-private structure to clean up
728  *
729  * Called at close time when the filp is going away.
730  *
731  * Releases any remaining references on objects by this filp.
732  */
733 void
734 drm_gem_release(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
735 {
736         idr_for_each(&file_private->object_idr,
737                      &drm_gem_object_release_handle, file_private);
738         idr_destroy(&file_private->object_idr);
739 }
740
741 void
742 drm_gem_object_release(struct drm_gem_object *obj)
743 {
744         WARN_ON(obj->dma_buf);
745
746         if (obj->filp)
747                 fput(obj->filp);
748
749         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
750 }
751 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_release);
752
753 /**
754  * drm_gem_object_free - free a GEM object
755  * @kref: kref of the object to free
756  *
757  * Called after the last reference to the object has been lost.
758  * Must be called holding struct_ mutex
759  *
760  * Frees the object
761  */
762 void
763 drm_gem_object_free(struct kref *kref)
764 {
765         struct drm_gem_object *obj = (struct drm_gem_object *) kref;
766         struct drm_device *dev = obj->dev;
767
768         BUG_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
769
770         if (dev->driver->gem_free_object != NULL)
771                 dev->driver->gem_free_object(obj);
772 }
773 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_free);
774
775 void drm_gem_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
776 {
777         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
778
779         drm_gem_object_reference(obj);
780
781         mutex_lock(&obj->dev->struct_mutex);
782         drm_vm_open_locked(obj->dev, vma);
783         mutex_unlock(&obj->dev->struct_mutex);
784 }
785 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_open);
786
787 void drm_gem_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
788 {
789         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
790         struct drm_device *dev = obj->dev;
791
792         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
793         drm_vm_close_locked(obj->dev, vma);
794         drm_gem_object_unreference(obj);
795         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
796 }
797 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_close);
798
799 /**
800  * drm_gem_mmap_obj - memory map a GEM object
801  * @obj: the GEM object to map
802  * @obj_size: the object size to be mapped, in bytes
803  * @vma: VMA for the area to be mapped
804  *
805  * Set up the VMA to prepare mapping of the GEM object using the gem_vm_ops
806  * provided by the driver. Depending on their requirements, drivers can either
807  * provide a fault handler in their gem_vm_ops (in which case any accesses to
808  * the object will be trapped, to perform migration, GTT binding, surface
809  * register allocation, or performance monitoring), or mmap the buffer memory
810  * synchronously after calling drm_gem_mmap_obj.
811  *
812  * This function is mainly intended to implement the DMABUF mmap operation, when
813  * the GEM object is not looked up based on its fake offset. To implement the
814  * DRM mmap operation, drivers should use the drm_gem_mmap() function.
815  *
816  * drm_gem_mmap_obj() assumes the user is granted access to the buffer while
817  * drm_gem_mmap() prevents unprivileged users from mapping random objects. So
818  * callers must verify access restrictions before calling this helper.
819  *
820  * NOTE: This function has to be protected with dev->struct_mutex
821  *
822  * Return 0 or success or -EINVAL if the object size is smaller than the VMA
823  * size, or if no gem_vm_ops are provided.
824  */
825 int drm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj, unsigned long obj_size,
826                      struct vm_area_struct *vma)
827 {
828         struct drm_device *dev = obj->dev;
829
830         lockdep_assert_held(&dev->struct_mutex);
831
832         /* Check for valid size. */
833         if (obj_size < vma->vm_end - vma->vm_start)
834                 return -EINVAL;
835
836         if (!dev->driver->gem_vm_ops)
837                 return -EINVAL;
838
839         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
840         vma->vm_ops = dev->driver->gem_vm_ops;
841         vma->vm_private_data = obj;
842         vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
843
844         /* Take a ref for this mapping of the object, so that the fault
845          * handler can dereference the mmap offset's pointer to the object.
846          * This reference is cleaned up by the corresponding vm_close
847          * (which should happen whether the vma was created by this call, or
848          * by a vm_open due to mremap or partial unmap or whatever).
849          */
850         drm_gem_object_reference(obj);
851
852         drm_vm_open_locked(dev, vma);
853         return 0;
854 }
855 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap_obj);
856
857 /**
858  * drm_gem_mmap - memory map routine for GEM objects
859  * @filp: DRM file pointer
860  * @vma: VMA for the area to be mapped
861  *
862  * If a driver supports GEM object mapping, mmap calls on the DRM file
863  * descriptor will end up here.
864  *
865  * Look up the GEM object based on the offset passed in (vma->vm_pgoff will
866  * contain the fake offset we created when the GTT map ioctl was called on
867  * the object) and map it with a call to drm_gem_mmap_obj().
868  *
869  * If the caller is not granted access to the buffer object, the mmap will fail
870  * with EACCES. Please see the vma manager for more information.
871  */
872 int drm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
873 {
874         struct drm_file *priv = filp->private_data;
875         struct drm_device *dev = priv->minor->dev;
876         struct drm_gem_object *obj;
877         struct drm_vma_offset_node *node;
878         int ret;
879
880         if (drm_device_is_unplugged(dev))
881                 return -ENODEV;
882
883         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
884
885         node = drm_vma_offset_exact_lookup(dev->vma_offset_manager,
886                                            vma->vm_pgoff,
887                                            vma_pages(vma));
888         if (!node) {
889                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
890                 return drm_mmap(filp, vma);
891         } else if (!drm_vma_node_is_allowed(node, filp)) {
892                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
893                 return -EACCES;
894         }
895
896         obj = container_of(node, struct drm_gem_object, vma_node);
897         ret = drm_gem_mmap_obj(obj, drm_vma_node_size(node) << PAGE_SHIFT, vma);
898
899         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
900
901         return ret;
902 }
903 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap);