Merge remote-tracking branch 'takashi/topic/drm-sync-audio-rate' into drm-intel-next...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
5  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
6  */
7
8 /*
9  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
10  *
11  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
12  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
13  * All Rights Reserved.
14  *
15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
16  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
17  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
18  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
19  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
20  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
21  *
22  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
23  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
24  * Software.
25  *
26  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
27  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
28  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
29  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
30  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
31  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
32  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <drm/drmP.h>
36 #include "drm_trace.h"
37 #include "drm_internal.h"
38
39 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
40 #include <linux/slab.h>
41
42 #include <linux/vgaarb.h>
43 #include <linux/export.h>
44
45 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
46 #define vblanktimestamp(dev, pipe, count) \
47         ((dev)->vblank[pipe].time[(count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE])
48
49 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
50  * drm_timestamp_precision before giving up.
51  */
52 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
53
54 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
55  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
56  */
57 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
58
59 static bool
60 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
61                           struct timeval *tvblank, unsigned flags);
62
63 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
64
65 /*
66  * Default to use monotonic timestamps for wait-for-vblank and page-flip
67  * complete events.
68  */
69 unsigned int drm_timestamp_monotonic = 1;
70
71 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
72
73 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
74 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
75 module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
76
77 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
78                          u32 vblank_count_inc,
79                          struct timeval *t_vblank, u32 last)
80 {
81         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
82         u32 tslot;
83
84         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
85
86         vblank->last = last;
87
88         /* All writers hold the spinlock, but readers are serialized by
89          * the latching of vblank->count below.
90          */
91         tslot = vblank->count + vblank_count_inc;
92         vblanktimestamp(dev, pipe, tslot) = *t_vblank;
93
94         /*
95          * vblank timestamp updates are protected on the write side with
96          * vblank_time_lock, but on the read side done locklessly using a
97          * sequence-lock on the vblank counter. Ensure correct ordering using
98          * memory barrriers. We need the barrier both before and also after the
99          * counter update to synchronize with the next timestamp write.
100          * The read-side barriers for this are in drm_vblank_count_and_time.
101          */
102         smp_wmb();
103         vblank->count += vblank_count_inc;
104         smp_wmb();
105 }
106
107 /**
108  * drm_reset_vblank_timestamp - reset the last timestamp to the last vblank
109  * @dev: DRM device
110  * @pipe: index of CRTC for which to reset the timestamp
111  *
112  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
113  * to the last vblank occurred.
114  *
115  * Only to be called from drm_vblank_on().
116  *
117  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
118  * device vblank fields.
119  */
120 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
121 {
122         u32 cur_vblank;
123         bool rc;
124         struct timeval t_vblank;
125         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
126
127         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
128
129         /*
130          * sample the current counter to avoid random jumps
131          * when drm_vblank_enable() applies the diff
132          */
133         do {
134                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
135                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, 0);
136         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
137
138         /*
139          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
140          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
141          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
142          */
143         if (!rc)
144                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
145
146         /*
147          * +1 to make sure user will never see the same
148          * vblank counter value before and after a modeset
149          */
150         store_vblank(dev, pipe, 1, &t_vblank, cur_vblank);
151
152         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
153 }
154
155 /**
156  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
157  * @dev: DRM device
158  * @pipe: counter to update
159  *
160  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
161  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
162  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
163  * call if necessary.
164  *
165  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
166  * didn't get an interrupt for.
167  *
168  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
169  * device vblank fields.
170  */
171 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
172                                     unsigned long flags)
173 {
174         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
175         u32 cur_vblank, diff;
176         bool rc;
177         struct timeval t_vblank;
178         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
179         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
180
181         /*
182          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
183          * wrap if needed.
184          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
185          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
186          * a long time.
187          *
188          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
189          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
190          * updating its hardware counter while we are retrieving the
191          * corresponding vblank timestamp.
192          */
193         do {
194                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
195                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, flags);
196         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
197
198         if (dev->max_vblank_count != 0) {
199                 /* trust the hw counter when it's around */
200                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & dev->max_vblank_count;
201         } else if (rc && framedur_ns) {
202                 const struct timeval *t_old;
203                 u64 diff_ns;
204
205                 t_old = &vblanktimestamp(dev, pipe, vblank->count);
206                 diff_ns = timeval_to_ns(&t_vblank) - timeval_to_ns(t_old);
207
208                 /*
209                  * Figure out how many vblanks we've missed based
210                  * on the difference in the timestamps and the
211                  * frame/field duration.
212                  */
213                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
214
215                 if (diff == 0 && flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ)
216                         DRM_DEBUG("crtc %u: Redundant vblirq ignored."
217                                   " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
218                                   pipe, (long long) diff_ns, framedur_ns);
219         } else {
220                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
221                 diff = (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) != 0;
222         }
223
224         DRM_DEBUG("updating vblank count on crtc %u:"
225                   " current=%u, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
226                   pipe, vblank->count, diff, cur_vblank, vblank->last);
227
228         if (diff == 0) {
229                 WARN_ON_ONCE(cur_vblank != vblank->last);
230                 return;
231         }
232
233         /*
234          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
235          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
236          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
237          */
238         if (!rc)
239                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
240
241         store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank, cur_vblank);
242 }
243
244 /*
245  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
246  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
247  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
248  * disable.
249  */
250 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
251 {
252         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
253         unsigned long irqflags;
254
255         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
256          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
257          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
258          */
259         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
260
261         /*
262          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
263          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
264          * hardware potentially runtime suspended.
265          */
266         if (vblank->enabled) {
267                 dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
268                 vblank->enabled = false;
269         }
270
271         /*
272          * Always update the count and timestamp to maintain the
273          * appearance that the counter has been ticking all along until
274          * this time. This makes the count account for the entire time
275          * between drm_vblank_on() and drm_vblank_off().
276          */
277         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
278
279         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
280 }
281
282 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
283 {
284         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
285         struct drm_device *dev = vblank->dev;
286         unsigned int pipe = vblank->pipe;
287         unsigned long irqflags;
288
289         if (!dev->vblank_disable_allowed)
290                 return;
291
292         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
293         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
294                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
295                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
296         }
297         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
298 }
299
300 /**
301  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
302  * @dev: DRM device
303  *
304  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
305  */
306 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
307 {
308         unsigned int pipe;
309
310         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
311         if (dev->num_crtcs == 0)
312                 return;
313
314         for (pipe = 0; pipe < dev->num_crtcs; pipe++) {
315                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
316
317                 WARN_ON(vblank->enabled &&
318                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
319
320                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
321         }
322
323         kfree(dev->vblank);
324
325         dev->num_crtcs = 0;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
328
329 /**
330  * drm_vblank_init - initialize vblank support
331  * @dev: DRM device
332  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
333  *
334  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
335  *
336  * Returns:
337  * Zero on success or a negative error code on failure.
338  */
339 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
340 {
341         int ret = -ENOMEM;
342         unsigned int i;
343
344         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
345         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
346
347         dev->num_crtcs = num_crtcs;
348
349         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
350         if (!dev->vblank)
351                 goto err;
352
353         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
354                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
355
356                 vblank->dev = dev;
357                 vblank->pipe = i;
358                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
359                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
360                             (unsigned long)vblank);
361         }
362
363         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
364
365         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
366         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
367                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
368         else
369                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
370
371         /* Must have precise timestamping for reliable vblank instant disable */
372         if (dev->vblank_disable_immediate && !dev->driver->get_vblank_timestamp) {
373                 dev->vblank_disable_immediate = false;
374                 DRM_INFO("Setting vblank_disable_immediate to false because "
375                          "get_vblank_timestamp == NULL\n");
376         }
377
378         dev->vblank_disable_allowed = false;
379
380         return 0;
381
382 err:
383         dev->num_crtcs = 0;
384         return ret;
385 }
386 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
387
388 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
389 {
390         struct drm_device *dev = cookie;
391
392         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
393                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
394                 return;
395         }
396
397         if (!dev->irq_enabled)
398                 return;
399
400         if (state) {
401                 if (dev->driver->irq_uninstall)
402                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
403         } else {
404                 if (dev->driver->irq_preinstall)
405                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
406                 if (dev->driver->irq_postinstall)
407                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
408         }
409 }
410
411 /**
412  * drm_irq_install - install IRQ handler
413  * @dev: DRM device
414  * @irq: IRQ number to install the handler for
415  *
416  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
417  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
418  * installation.
419  *
420  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
421  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
422  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
423  * that vblank interrupts are available.
424  *
425  * Returns:
426  * Zero on success or a negative error code on failure.
427  */
428 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
429 {
430         int ret;
431         unsigned long sh_flags = 0;
432
433         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
434                 return -EINVAL;
435
436         if (irq == 0)
437                 return -EINVAL;
438
439         /* Driver must have been initialized */
440         if (!dev->dev_private)
441                 return -EINVAL;
442
443         if (dev->irq_enabled)
444                 return -EBUSY;
445         dev->irq_enabled = true;
446
447         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
448
449         /* Before installing handler */
450         if (dev->driver->irq_preinstall)
451                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
452
453         /* Install handler */
454         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
455                 sh_flags = IRQF_SHARED;
456
457         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
458                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
459
460         if (ret < 0) {
461                 dev->irq_enabled = false;
462                 return ret;
463         }
464
465         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
466                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
467
468         /* After installing handler */
469         if (dev->driver->irq_postinstall)
470                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
471
472         if (ret < 0) {
473                 dev->irq_enabled = false;
474                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
475                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
476                 free_irq(irq, dev);
477         } else {
478                 dev->irq = irq;
479         }
480
481         return ret;
482 }
483 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
484
485 /**
486  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
487  * @dev: DRM device
488  *
489  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
490  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
491  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
492  * drm_device->irq_enabled to false.
493  *
494  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
495  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
496  * the same function through an ioctl.
497  *
498  * Returns:
499  * Zero on success or a negative error code on failure.
500  */
501 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
502 {
503         unsigned long irqflags;
504         bool irq_enabled;
505         int i;
506
507         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
508                 return -EINVAL;
509
510         irq_enabled = dev->irq_enabled;
511         dev->irq_enabled = false;
512
513         /*
514          * Wake up any waiters so they don't hang. This is just to paper over
515          * isssues for UMS drivers which aren't in full control of their
516          * vblank/irq handling. KMS drivers must ensure that vblanks are all
517          * disabled when uninstalling the irq handler.
518          */
519         if (dev->num_crtcs) {
520                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
521                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
522                         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
523
524                         if (!vblank->enabled)
525                                 continue;
526
527                         WARN_ON(drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
528
529                         vblank_disable_and_save(dev, i);
530                         wake_up(&vblank->queue);
531                 }
532                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
533         }
534
535         if (!irq_enabled)
536                 return -EINVAL;
537
538         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
539
540         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
541                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
542
543         if (dev->driver->irq_uninstall)
544                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
545
546         free_irq(dev->irq, dev);
547
548         return 0;
549 }
550 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
551
552 /*
553  * IRQ control ioctl.
554  *
555  * \param inode device inode.
556  * \param file_priv DRM file private.
557  * \param cmd command.
558  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
559  * \return zero on success or a negative number on failure.
560  *
561  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
562  */
563 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
564                 struct drm_file *file_priv)
565 {
566         struct drm_control *ctl = data;
567         int ret = 0, irq;
568
569         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
570          * this used to be a separate function in drm_dma.h
571          */
572
573         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
574                 return 0;
575         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
576                 return 0;
577         /* UMS was only ever support on pci devices. */
578         if (WARN_ON(!dev->pdev))
579                 return -EINVAL;
580
581         switch (ctl->func) {
582         case DRM_INST_HANDLER:
583                 irq = dev->pdev->irq;
584
585                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
586                     ctl->irq != irq)
587                         return -EINVAL;
588                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
589                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
590                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
591
592                 return ret;
593         case DRM_UNINST_HANDLER:
594                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
595                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
596                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
597
598                 return ret;
599         default:
600                 return -EINVAL;
601         }
602 }
603
604 /**
605  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
606  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
607  * @mode: display mode containing the scanout timings
608  *
609  * Calculate and store various constants which are later
610  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
611  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
612  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
613  * things like panel scaling or other adjustments into account.
614  */
615 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
616                                      const struct drm_display_mode *mode)
617 {
618         struct drm_vblank_crtc *vblank = &crtc->dev->vblank[drm_crtc_index(crtc)];
619         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
620         int dotclock = mode->crtc_clock;
621
622         /* Valid dotclock? */
623         if (dotclock > 0) {
624                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
625
626                 /*
627                  * Convert scanline length in pixels and video
628                  * dot clock to line duration and frame duration
629                  * in nanoseconds:
630                  */
631                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
632                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
633
634                 /*
635                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
636                  */
637                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
638                         framedur_ns /= 2;
639         } else
640                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
641                           crtc->base.id);
642
643         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
644         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
645
646         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
647                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
648                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
649         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
650                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
651 }
652 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
653
654 /**
655  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
656  * @dev: DRM device
657  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
658  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
659  *             On return contains true maximum error of timestamp
660  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
661  * @flags: Flags to pass to driver:
662  *         0 = Default,
663  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
664  * @mode: mode which defines the scanout timings
665  *
666  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
667  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
668  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
669  * actual timestamping.
670  *
671  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
672  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
673  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
674  * pixel in the following video frame.
675  *
676  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
677  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
678  * that corresponds to the true scanout timing.
679  *
680  * The current implementation only handles standard video modes. It
681  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
682  * active. Higher level code is expected to handle this.
683  *
684  * Returns:
685  * Negative value on error, failure or if not supported in current
686  * video mode:
687  *
688  * -EINVAL   - Invalid CRTC.
689  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
690  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
691  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
692  *
693  * Returns or'ed positive status flags on success:
694  *
695  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
696  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
697  *
698  */
699 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev,
700                                           unsigned int pipe,
701                                           int *max_error,
702                                           struct timeval *vblank_time,
703                                           unsigned flags,
704                                           const struct drm_display_mode *mode)
705 {
706         struct timeval tv_etime;
707         ktime_t stime, etime;
708         unsigned int vbl_status;
709         int ret = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
710         int vpos, hpos, i;
711         int delta_ns, duration_ns;
712
713         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
714                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
715                 return -EINVAL;
716         }
717
718         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
719         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
720                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
721                 return -EIO;
722         }
723
724         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
725          * Happens during initial modesetting of a crtc.
726          */
727         if (mode->crtc_clock == 0) {
728                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
729                 return -EAGAIN;
730         }
731
732         /* Get current scanout position with system timestamp.
733          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
734          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
735          *
736          * This guarantees a tight bound on maximum error if
737          * code gets preempted or delayed for some reason.
738          */
739         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
740                 /*
741                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
742                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
743                  */
744                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, pipe, flags,
745                                                                &vpos, &hpos,
746                                                                &stime, &etime,
747                                                                mode);
748
749                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
750                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
751                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed [0x%x].\n",
752                                   pipe, vbl_status);
753                         return -EIO;
754                 }
755
756                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
757                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
758
759                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
760                 if (duration_ns <= *max_error)
761                         break;
762         }
763
764         /* Noisy system timing? */
765         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
766                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
767                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
768         }
769
770         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
771         *max_error = duration_ns;
772
773         /* Check if in vblank area:
774          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
775          * within vblank area, counting down the number of lines until
776          * start of scanout.
777          */
778         if (vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK)
779                 ret |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
780
781         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
782          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
783          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
784          */
785         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
786                            mode->crtc_clock);
787
788         if (!drm_timestamp_monotonic)
789                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
790
791         /* save this only for debugging purposes */
792         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
793         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
794          * vblank_time timestamp for end of vblank.
795          */
796         if (delta_ns < 0)
797                 etime = ktime_add_ns(etime, -delta_ns);
798         else
799                 etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
800         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
801
802         DRM_DEBUG("crtc %u : v 0x%x p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
803                   pipe, vbl_status, hpos, vpos,
804                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
805                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
806                   duration_ns/1000, i);
807
808         return ret;
809 }
810 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
811
812 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
813 {
814         ktime_t now;
815
816         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
817         return ktime_to_timeval(now);
818 }
819
820 /**
821  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
822  *                             vblank interval
823  * @dev: DRM device
824  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
825  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
826  * @flags: Flags to pass to driver:
827  *         0 = Default,
828  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
829  *
830  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
831  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
832  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
833  *
834  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
835  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
836  *
837  * Returns:
838  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
839  */
840 static bool
841 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
842                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
843 {
844         int ret;
845
846         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
847         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
848
849         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
850         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
851                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, pipe, &max_error,
852                                                         tvblank, flags);
853                 if (ret > 0)
854                         return true;
855         }
856
857         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
858          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
859          */
860         *tvblank = get_drm_timestamp();
861
862         return false;
863 }
864
865 /**
866  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
867  * @dev: DRM device
868  * @pipe: index of CRTC for which to retrieve the counter
869  *
870  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
871  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
872  * modesetting activity.
873  *
874  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count().
875  *
876  * Returns:
877  * The software vblank counter.
878  */
879 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int pipe)
880 {
881         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
882
883         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
884                 return 0;
885
886         return vblank->count;
887 }
888 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
889
890 /**
891  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
892  * @crtc: which counter to retrieve
893  *
894  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
895  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
896  * modesetting activity.
897  *
898  * This is the native KMS version of drm_vblank_count().
899  *
900  * Returns:
901  * The software vblank counter.
902  */
903 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
904 {
905         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
906 }
907 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
908
909 /**
910  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
911  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
912  * @dev: DRM device
913  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
914  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
915  *
916  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
917  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
918  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
919  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
920  *
921  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
922  */
923 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
924                               struct timeval *vblanktime)
925 {
926         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
927         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
928         u32 cur_vblank;
929
930         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
931                 return 0;
932
933         /*
934          * Vblank timestamps are read lockless. To ensure consistency the vblank
935          * counter is rechecked and ordering is ensured using memory barriers.
936          * This works like a seqlock. The write-side barriers are in store_vblank.
937          */
938         do {
939                 cur_vblank = vblank->count;
940                 smp_rmb();
941                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, pipe, cur_vblank);
942                 smp_rmb();
943         } while (cur_vblank != vblank->count && --count > 0);
944
945         return cur_vblank;
946 }
947 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
948
949 /**
950  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
951  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
952  * @crtc: which counter to retrieve
953  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
954  *
955  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
956  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
957  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
958  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
959  *
960  * This is the native KMS version of drm_vblank_count_and_time().
961  */
962 u32 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
963                                    struct timeval *vblanktime)
964 {
965         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
966                                          vblanktime);
967 }
968 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
969
970 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
971                 struct drm_pending_vblank_event *e,
972                 unsigned long seq, struct timeval *now)
973 {
974         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
975         e->event.sequence = seq;
976         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
977         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
978
979         list_add_tail(&e->base.link,
980                       &e->base.file_priv->event_list);
981         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
982         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
983                                          e->event.sequence);
984 }
985
986 /**
987  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
988  * @dev: DRM device
989  * @pipe: CRTC index
990  * @e: the event to send
991  *
992  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
993  * Caller must hold event lock.
994  *
995  * This is the legacy version of drm_crtc_send_vblank_event().
996  */
997 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
998                            struct drm_pending_vblank_event *e)
999 {
1000         struct timeval now;
1001         unsigned int seq;
1002
1003         if (dev->num_crtcs > 0) {
1004                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1005         } else {
1006                 seq = 0;
1007
1008                 now = get_drm_timestamp();
1009         }
1010         e->pipe = pipe;
1011         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
1014
1015 /**
1016  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1017  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1018  * @e: the event to send
1019  *
1020  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
1021  * Caller must hold event lock.
1022  *
1023  * This is the native KMS version of drm_send_vblank_event().
1024  */
1025 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1026                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1027 {
1028         drm_send_vblank_event(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc), e);
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1031
1032 /**
1033  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
1034  * @dev: DRM device
1035  * @pipe: CRTC index
1036  *
1037  * Returns:
1038  * Zero on success or a negative error code on failure.
1039  */
1040 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1041 {
1042         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1043         int ret = 0;
1044
1045         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1046
1047         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1048
1049         if (!vblank->enabled) {
1050                 /*
1051                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1052                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1053                  * until we are done reinitializing master counter and
1054                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1055                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1056                  */
1057                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1058                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
1059                 if (ret)
1060                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1061                 else {
1062                         vblank->enabled = true;
1063                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1064                 }
1065         }
1066
1067         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1068
1069         return ret;
1070 }
1071
1072 /**
1073  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1074  * @dev: DRM device
1075  * @pipe: index of CRTC to own
1076  *
1077  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1078  * while in use.
1079  *
1080  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1081  *
1082  * Returns:
1083  * Zero on success or a negative error code on failure.
1084  */
1085 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1086 {
1087         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1088         unsigned long irqflags;
1089         int ret = 0;
1090
1091         if (!dev->num_crtcs)
1092                 return -EINVAL;
1093
1094         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1095                 return -EINVAL;
1096
1097         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1098         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1099         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1100                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1101         } else {
1102                 if (!vblank->enabled) {
1103                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1104                         ret = -EINVAL;
1105                 }
1106         }
1107         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1108
1109         return ret;
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
1112
1113 /**
1114  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1115  * @crtc: which CRTC to own
1116  *
1117  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1118  * while in use.
1119  *
1120  * This is the native kms version of drm_vblank_get().
1121  *
1122  * Returns:
1123  * Zero on success or a negative error code on failure.
1124  */
1125 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1126 {
1127         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1128 }
1129 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1130
1131 /**
1132  * drm_vblank_put - release ownership of vblank events
1133  * @dev: DRM device
1134  * @pipe: index of CRTC to release
1135  *
1136  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1137  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1138  *
1139  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1140  */
1141 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1142 {
1143         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1144
1145         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1146                 return;
1147
1148         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1149                 return;
1150
1151         /* Last user schedules interrupt disable */
1152         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1153                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1154                         return;
1155                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1156                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1157                 else
1158                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1159                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1160         }
1161 }
1162 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
1163
1164 /**
1165  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1166  * @crtc: which counter to give up
1167  *
1168  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1169  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1170  *
1171  * This is the native kms version of drm_vblank_put().
1172  */
1173 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1174 {
1175         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1178
1179 /**
1180  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1181  * @dev: DRM device
1182  * @pipe: CRTC index
1183  *
1184  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1185  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1186  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1187  */
1188 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1189 {
1190         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1191         int ret;
1192         u32 last;
1193
1194         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1195                 return;
1196
1197         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1198         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1199                 return;
1200
1201         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1202
1203         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1204                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1205                                  msecs_to_jiffies(100));
1206
1207         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1208
1209         drm_vblank_put(dev, pipe);
1210 }
1211 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1212
1213 /**
1214  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1215  * @crtc: DRM crtc
1216  *
1217  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1218  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1219  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1220  */
1221 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1222 {
1223         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1224 }
1225 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1226
1227 /**
1228  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1229  * @dev: DRM device
1230  * @pipe: CRTC index
1231  *
1232  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1233  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1234  * stored so that drm_vblank_on() can restore it again.
1235  *
1236  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1237  * reset, e.g. when suspending.
1238  *
1239  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_off().
1240  */
1241 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1242 {
1243         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1244         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1245         struct timeval now;
1246         unsigned long irqflags;
1247         unsigned int seq;
1248
1249         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1250                 return;
1251
1252         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1253
1254         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1255         vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1256         wake_up(&vblank->queue);
1257
1258         /*
1259          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1260          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1261          */
1262         if (!vblank->inmodeset) {
1263                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1264                 vblank->inmodeset = 1;
1265         }
1266         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1267
1268         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1269         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1270
1271         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1272                 if (e->pipe != pipe)
1273                         continue;
1274                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1275                           wanted %d, current %d\n",
1276                           e->event.sequence, seq);
1277                 list_del(&e->base.link);
1278                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1279                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1280         }
1281         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1284
1285 /**
1286  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1287  * @crtc: CRTC in question
1288  *
1289  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1290  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1291  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1292  *
1293  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1294  * reset, e.g. when suspending.
1295  *
1296  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1297  */
1298 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1299 {
1300         drm_vblank_off(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1301 }
1302 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1303
1304 /**
1305  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1306  * @crtc: CRTC in question
1307  *
1308  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1309  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1310  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1311  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1312  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1313  */
1314 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1315 {
1316         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1317         unsigned long irqflags;
1318         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1319         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1320
1321         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1322         /*
1323          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1324          * interrupt by bumping the refcount.
1325          */
1326         if (!vblank->inmodeset) {
1327                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1328                 vblank->inmodeset = 1;
1329         }
1330         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1331
1332         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1333 }
1334 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1335
1336 /**
1337  * drm_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1338  * @dev: DRM device
1339  * @pipe: CRTC index
1340  *
1341  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1342  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1343  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1344  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1345  *
1346  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_on().
1347  */
1348 void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1349 {
1350         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1351         unsigned long irqflags;
1352
1353         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1354                 return;
1355
1356         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1357         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1358         if (vblank->inmodeset) {
1359                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1360                 vblank->inmodeset = 0;
1361         }
1362
1363         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1364
1365         /*
1366          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1367          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1368          */
1369         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 ||
1370             (!dev->vblank_disable_immediate && drm_vblank_offdelay == 0))
1371                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1372         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_on);
1375
1376 /**
1377  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1378  * @crtc: CRTC in question
1379  *
1380  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1381  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1382  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1383  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1384  *
1385  * This is the native kms version of drm_vblank_on().
1386  */
1387 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1388 {
1389         drm_vblank_on(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1390 }
1391 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1392
1393 /**
1394  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1395  * @dev: DRM device
1396  * @pipe: CRTC index
1397  *
1398  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1399  * reset the hardware frame counter.
1400  *
1401  * This is done by grabbing a temporary vblank reference to ensure that the
1402  * vblank interrupt keeps running across the modeset sequence. With this the
1403  * software-side vblank frame counting will ensure that there are no jumps or
1404  * discontinuities.
1405  *
1406  * Unfortunately this approach is racy and also doesn't work when the vblank
1407  * interrupt stops running, e.g. across system suspend resume. It is therefore
1408  * highly recommended that drivers use the newer drm_vblank_off() and
1409  * drm_vblank_on() instead. drm_vblank_pre_modeset() only works correctly when
1410  * using "cooked" software vblank frame counters and not relying on any hardware
1411  * counters.
1412  *
1413  * Drivers must call drm_vblank_post_modeset() when re-enabling the same crtc
1414  * again.
1415  */
1416 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1417 {
1418         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1419
1420         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1421         if (!dev->num_crtcs)
1422                 return;
1423
1424         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1425                 return;
1426
1427         /*
1428          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1429          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1430          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1431          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1432          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1433          */
1434         if (!vblank->inmodeset) {
1435                 vblank->inmodeset = 0x1;
1436                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1437                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1438         }
1439 }
1440 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1441
1442 /**
1443  * drm_vblank_post_modeset - undo drm_vblank_pre_modeset changes
1444  * @dev: DRM device
1445  * @pipe: CRTC index
1446  *
1447  * This function again drops the temporary vblank reference acquired in
1448  * drm_vblank_pre_modeset.
1449  */
1450 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1451 {
1452         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1453         unsigned long irqflags;
1454
1455         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1456         if (!dev->num_crtcs)
1457                 return;
1458
1459         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1460                 return;
1461
1462         if (vblank->inmodeset) {
1463                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1464                 dev->vblank_disable_allowed = true;
1465                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1466
1467                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1468                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1469
1470                 vblank->inmodeset = 0;
1471         }
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1474
1475 /*
1476  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1477  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1478  *
1479  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1480  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1481  *
1482  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1483  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1484  * will have already been incremented.
1485  */
1486 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1487                     struct drm_file *file_priv)
1488 {
1489         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1490         unsigned int pipe;
1491
1492         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1493         if (!dev->num_crtcs)
1494                 return 0;
1495
1496         /* KMS drivers handle this internally */
1497         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1498                 return 0;
1499
1500         pipe = modeset->crtc;
1501         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1502                 return -EINVAL;
1503
1504         switch (modeset->cmd) {
1505         case _DRM_PRE_MODESET:
1506                 drm_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1507                 break;
1508         case _DRM_POST_MODESET:
1509                 drm_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1510                 break;
1511         default:
1512                 return -EINVAL;
1513         }
1514
1515         return 0;
1516 }
1517
1518 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1519                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1520                                   struct drm_file *file_priv)
1521 {
1522         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1523         struct drm_pending_vblank_event *e;
1524         struct timeval now;
1525         unsigned long flags;
1526         unsigned int seq;
1527         int ret;
1528
1529         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1530         if (e == NULL) {
1531                 ret = -ENOMEM;
1532                 goto err_put;
1533         }
1534
1535         e->pipe = pipe;
1536         e->base.pid = current->pid;
1537         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1538         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1539         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1540         e->base.event = &e->event.base;
1541         e->base.file_priv = file_priv;
1542         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1543
1544         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1545
1546         /*
1547          * drm_vblank_off() might have been called after we called
1548          * drm_vblank_get(). drm_vblank_off() holds event_lock
1549          * around the vblank disable, so no need for further locking.
1550          * The reference from drm_vblank_get() protects against
1551          * vblank disable from another source.
1552          */
1553         if (!vblank->enabled) {
1554                 ret = -EINVAL;
1555                 goto err_unlock;
1556         }
1557
1558         if (file_priv->event_space < sizeof(e->event)) {
1559                 ret = -EBUSY;
1560                 goto err_unlock;
1561         }
1562
1563         file_priv->event_space -= sizeof(e->event);
1564         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1565
1566         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1567             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1568                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1569                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1570         }
1571
1572         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %u\n",
1573                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1574
1575         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1576                                       vblwait->request.sequence);
1577
1578         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1579         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1580                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1581                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1582                 vblwait->reply.sequence = seq;
1583         } else {
1584                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1585                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1586                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1587         }
1588
1589         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1590
1591         return 0;
1592
1593 err_unlock:
1594         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1595         kfree(e);
1596 err_put:
1597         drm_vblank_put(dev, pipe);
1598         return ret;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Wait for VBLANK.
1603  *
1604  * \param inode device inode.
1605  * \param file_priv DRM file private.
1606  * \param cmd command.
1607  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1608  * \return zero on success or a negative number on failure.
1609  *
1610  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1611  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1612  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1613  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1614  */
1615 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1616                     struct drm_file *file_priv)
1617 {
1618         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1619         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1620         int ret;
1621         unsigned int flags, seq, pipe, high_pipe;
1622
1623         if (!dev->irq_enabled)
1624                 return -EINVAL;
1625
1626         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1627                 return -EINVAL;
1628
1629         if (vblwait->request.type &
1630             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1631               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1632                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1633                           vblwait->request.type,
1634                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1635                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1636                 return -EINVAL;
1637         }
1638
1639         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1640         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1641         if (high_pipe)
1642                 pipe = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1643         else
1644                 pipe = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1645         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1646                 return -EINVAL;
1647
1648         vblank = &dev->vblank[pipe];
1649
1650         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1651         if (ret) {
1652                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1653                 return ret;
1654         }
1655         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1656
1657         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1658         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1659                 vblwait->request.sequence += seq;
1660                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1661         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1662                 break;
1663         default:
1664                 ret = -EINVAL;
1665                 goto done;
1666         }
1667
1668         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1669                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1670                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1671                  */
1672                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, vblwait, file_priv);
1673         }
1674
1675         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1676             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1677                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1678         }
1679
1680         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %u\n",
1681                   vblwait->request.sequence, pipe);
1682         vblank->last_wait = vblwait->request.sequence;
1683         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1684                     (((drm_vblank_count(dev, pipe) -
1685                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1686                      !vblank->enabled ||
1687                      !dev->irq_enabled));
1688
1689         if (ret != -EINTR) {
1690                 struct timeval now;
1691
1692                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1693                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1694                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1695
1696                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1697                           vblwait->reply.sequence);
1698         } else {
1699                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1700         }
1701
1702 done:
1703         drm_vblank_put(dev, pipe);
1704         return ret;
1705 }
1706
1707 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1708 {
1709         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1710         struct timeval now;
1711         unsigned int seq;
1712
1713         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1714
1715         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1716
1717         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1718                 if (e->pipe != pipe)
1719                         continue;
1720                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1721                         continue;
1722
1723                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1724                           e->event.sequence, seq);
1725
1726                 list_del(&e->base.link);
1727                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1728                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1729         }
1730
1731         trace_drm_vblank_event(pipe, seq);
1732 }
1733
1734 /**
1735  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1736  * @dev: DRM device
1737  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1738  *
1739  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1740  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1741  *
1742  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1743  */
1744 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1745 {
1746         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1747         unsigned long irqflags;
1748
1749         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1750                 return false;
1751
1752         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1753                 return false;
1754
1755         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1756
1757         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1758          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1759          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1760          */
1761         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1762
1763         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1764         if (!vblank->enabled) {
1765                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1766                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1767                 return false;
1768         }
1769
1770         drm_update_vblank_count(dev, pipe, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1771
1772         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1773
1774         wake_up(&vblank->queue);
1775         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1776
1777         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1778
1779         return true;
1780 }
1781 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1782
1783 /**
1784  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1785  * @crtc: where this event occurred
1786  *
1787  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1788  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1789  *
1790  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1791  *
1792  * Returns:
1793  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1794  */
1795 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1796 {
1797         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1798 }
1799 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);