drm: Don't zero vblank timestamps from the irq handler
[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, or we were called from the vblank interrupt.
236          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
237          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
238          */
239         if (!rc && (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) == 0)
240                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
241
242         store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank, cur_vblank);
243 }
244
245 /*
246  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
247  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
248  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
249  * disable.
250  */
251 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
252 {
253         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
254         unsigned long irqflags;
255
256         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
257          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
258          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
259          */
260         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
261
262         /*
263          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
264          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
265          * hardware potentially runtime suspended.
266          */
267         if (vblank->enabled) {
268                 dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
269                 vblank->enabled = false;
270         }
271
272         /*
273          * Always update the count and timestamp to maintain the
274          * appearance that the counter has been ticking all along until
275          * this time. This makes the count account for the entire time
276          * between drm_vblank_on() and drm_vblank_off().
277          */
278         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
279
280         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
281 }
282
283 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
284 {
285         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
286         struct drm_device *dev = vblank->dev;
287         unsigned int pipe = vblank->pipe;
288         unsigned long irqflags;
289
290         if (!dev->vblank_disable_allowed)
291                 return;
292
293         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
294         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
295                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
296                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
297         }
298         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
299 }
300
301 /**
302  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
303  * @dev: DRM device
304  *
305  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
306  */
307 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
308 {
309         unsigned int pipe;
310
311         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
312         if (dev->num_crtcs == 0)
313                 return;
314
315         for (pipe = 0; pipe < dev->num_crtcs; pipe++) {
316                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
317
318                 WARN_ON(vblank->enabled &&
319                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
320
321                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
322         }
323
324         kfree(dev->vblank);
325
326         dev->num_crtcs = 0;
327 }
328 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
329
330 /**
331  * drm_vblank_init - initialize vblank support
332  * @dev: DRM device
333  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
334  *
335  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
336  *
337  * Returns:
338  * Zero on success or a negative error code on failure.
339  */
340 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
341 {
342         int ret = -ENOMEM;
343         unsigned int i;
344
345         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
346         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
347
348         dev->num_crtcs = num_crtcs;
349
350         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
351         if (!dev->vblank)
352                 goto err;
353
354         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
355                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
356
357                 vblank->dev = dev;
358                 vblank->pipe = i;
359                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
360                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
361                             (unsigned long)vblank);
362         }
363
364         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
365
366         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
367         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
368                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
369         else
370                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
371
372         /* Must have precise timestamping for reliable vblank instant disable */
373         if (dev->vblank_disable_immediate && !dev->driver->get_vblank_timestamp) {
374                 dev->vblank_disable_immediate = false;
375                 DRM_INFO("Setting vblank_disable_immediate to false because "
376                          "get_vblank_timestamp == NULL\n");
377         }
378
379         dev->vblank_disable_allowed = false;
380
381         return 0;
382
383 err:
384         dev->num_crtcs = 0;
385         return ret;
386 }
387 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
388
389 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
390 {
391         struct drm_device *dev = cookie;
392
393         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
394                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
395                 return;
396         }
397
398         if (!dev->irq_enabled)
399                 return;
400
401         if (state) {
402                 if (dev->driver->irq_uninstall)
403                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
404         } else {
405                 if (dev->driver->irq_preinstall)
406                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
407                 if (dev->driver->irq_postinstall)
408                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
409         }
410 }
411
412 /**
413  * drm_irq_install - install IRQ handler
414  * @dev: DRM device
415  * @irq: IRQ number to install the handler for
416  *
417  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
418  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
419  * installation.
420  *
421  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
422  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
423  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
424  * that vblank interrupts are available.
425  *
426  * Returns:
427  * Zero on success or a negative error code on failure.
428  */
429 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
430 {
431         int ret;
432         unsigned long sh_flags = 0;
433
434         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
435                 return -EINVAL;
436
437         if (irq == 0)
438                 return -EINVAL;
439
440         /* Driver must have been initialized */
441         if (!dev->dev_private)
442                 return -EINVAL;
443
444         if (dev->irq_enabled)
445                 return -EBUSY;
446         dev->irq_enabled = true;
447
448         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
449
450         /* Before installing handler */
451         if (dev->driver->irq_preinstall)
452                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
453
454         /* Install handler */
455         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
456                 sh_flags = IRQF_SHARED;
457
458         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
459                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
460
461         if (ret < 0) {
462                 dev->irq_enabled = false;
463                 return ret;
464         }
465
466         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
467                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
468
469         /* After installing handler */
470         if (dev->driver->irq_postinstall)
471                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
472
473         if (ret < 0) {
474                 dev->irq_enabled = false;
475                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
476                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
477                 free_irq(irq, dev);
478         } else {
479                 dev->irq = irq;
480         }
481
482         return ret;
483 }
484 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
485
486 /**
487  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
488  * @dev: DRM device
489  *
490  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
491  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
492  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
493  * drm_device->irq_enabled to false.
494  *
495  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
496  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
497  * the same function through an ioctl.
498  *
499  * Returns:
500  * Zero on success or a negative error code on failure.
501  */
502 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
503 {
504         unsigned long irqflags;
505         bool irq_enabled;
506         int i;
507
508         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
509                 return -EINVAL;
510
511         irq_enabled = dev->irq_enabled;
512         dev->irq_enabled = false;
513
514         /*
515          * Wake up any waiters so they don't hang. This is just to paper over
516          * isssues for UMS drivers which aren't in full control of their
517          * vblank/irq handling. KMS drivers must ensure that vblanks are all
518          * disabled when uninstalling the irq handler.
519          */
520         if (dev->num_crtcs) {
521                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
522                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
523                         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
524
525                         if (!vblank->enabled)
526                                 continue;
527
528                         WARN_ON(drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
529
530                         vblank_disable_and_save(dev, i);
531                         wake_up(&vblank->queue);
532                 }
533                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
534         }
535
536         if (!irq_enabled)
537                 return -EINVAL;
538
539         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
540
541         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
542                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
543
544         if (dev->driver->irq_uninstall)
545                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
546
547         free_irq(dev->irq, dev);
548
549         return 0;
550 }
551 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
552
553 /*
554  * IRQ control ioctl.
555  *
556  * \param inode device inode.
557  * \param file_priv DRM file private.
558  * \param cmd command.
559  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
560  * \return zero on success or a negative number on failure.
561  *
562  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
563  */
564 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
565                 struct drm_file *file_priv)
566 {
567         struct drm_control *ctl = data;
568         int ret = 0, irq;
569
570         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
571          * this used to be a separate function in drm_dma.h
572          */
573
574         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
575                 return 0;
576         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
577                 return 0;
578         /* UMS was only ever support on pci devices. */
579         if (WARN_ON(!dev->pdev))
580                 return -EINVAL;
581
582         switch (ctl->func) {
583         case DRM_INST_HANDLER:
584                 irq = dev->pdev->irq;
585
586                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
587                     ctl->irq != irq)
588                         return -EINVAL;
589                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
590                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
591                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
592
593                 return ret;
594         case DRM_UNINST_HANDLER:
595                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
596                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
597                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
598
599                 return ret;
600         default:
601                 return -EINVAL;
602         }
603 }
604
605 /**
606  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
607  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
608  * @mode: display mode containing the scanout timings
609  *
610  * Calculate and store various constants which are later
611  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
612  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
613  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
614  * things like panel scaling or other adjustments into account.
615  */
616 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
617                                      const struct drm_display_mode *mode)
618 {
619         struct drm_vblank_crtc *vblank = &crtc->dev->vblank[drm_crtc_index(crtc)];
620         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
621         int dotclock = mode->crtc_clock;
622
623         /* Valid dotclock? */
624         if (dotclock > 0) {
625                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
626
627                 /*
628                  * Convert scanline length in pixels and video
629                  * dot clock to line duration and frame duration
630                  * in nanoseconds:
631                  */
632                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
633                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
634
635                 /*
636                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
637                  */
638                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
639                         framedur_ns /= 2;
640         } else
641                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
642                           crtc->base.id);
643
644         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
645         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
646
647         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
648                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
649                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
650         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
651                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
652 }
653 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
654
655 /**
656  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
657  * @dev: DRM device
658  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
659  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
660  *             On return contains true maximum error of timestamp
661  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
662  * @flags: Flags to pass to driver:
663  *         0 = Default,
664  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
665  * @mode: mode which defines the scanout timings
666  *
667  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
668  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
669  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
670  * actual timestamping.
671  *
672  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
673  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
674  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
675  * pixel in the following video frame.
676  *
677  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
678  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
679  * that corresponds to the true scanout timing.
680  *
681  * The current implementation only handles standard video modes. It
682  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
683  * active. Higher level code is expected to handle this.
684  *
685  * Returns:
686  * Negative value on error, failure or if not supported in current
687  * video mode:
688  *
689  * -EINVAL   - Invalid CRTC.
690  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
691  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
692  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
693  *
694  * Returns or'ed positive status flags on success:
695  *
696  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
697  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
698  *
699  */
700 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev,
701                                           unsigned int pipe,
702                                           int *max_error,
703                                           struct timeval *vblank_time,
704                                           unsigned flags,
705                                           const struct drm_display_mode *mode)
706 {
707         struct timeval tv_etime;
708         ktime_t stime, etime;
709         unsigned int vbl_status;
710         int ret = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
711         int vpos, hpos, i;
712         int delta_ns, duration_ns;
713
714         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
715                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
716                 return -EINVAL;
717         }
718
719         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
720         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
721                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
722                 return -EIO;
723         }
724
725         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
726          * Happens during initial modesetting of a crtc.
727          */
728         if (mode->crtc_clock == 0) {
729                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
730                 return -EAGAIN;
731         }
732
733         /* Get current scanout position with system timestamp.
734          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
735          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
736          *
737          * This guarantees a tight bound on maximum error if
738          * code gets preempted or delayed for some reason.
739          */
740         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
741                 /*
742                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
743                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
744                  */
745                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, pipe, flags,
746                                                                &vpos, &hpos,
747                                                                &stime, &etime,
748                                                                mode);
749
750                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
751                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
752                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed [0x%x].\n",
753                                   pipe, vbl_status);
754                         return -EIO;
755                 }
756
757                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
758                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
759
760                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
761                 if (duration_ns <= *max_error)
762                         break;
763         }
764
765         /* Noisy system timing? */
766         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
767                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
768                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
769         }
770
771         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
772         *max_error = duration_ns;
773
774         /* Check if in vblank area:
775          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
776          * within vblank area, counting down the number of lines until
777          * start of scanout.
778          */
779         if (vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK)
780                 ret |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
781
782         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
783          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
784          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
785          */
786         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
787                            mode->crtc_clock);
788
789         if (!drm_timestamp_monotonic)
790                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
791
792         /* save this only for debugging purposes */
793         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
794         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
795          * vblank_time timestamp for end of vblank.
796          */
797         if (delta_ns < 0)
798                 etime = ktime_add_ns(etime, -delta_ns);
799         else
800                 etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
801         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
802
803         DRM_DEBUG("crtc %u : v 0x%x p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
804                   pipe, vbl_status, hpos, vpos,
805                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
806                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
807                   duration_ns/1000, i);
808
809         return ret;
810 }
811 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
812
813 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
814 {
815         ktime_t now;
816
817         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
818         return ktime_to_timeval(now);
819 }
820
821 /**
822  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
823  *                             vblank interval
824  * @dev: DRM device
825  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
826  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
827  * @flags: Flags to pass to driver:
828  *         0 = Default,
829  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
830  *
831  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
832  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
833  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
834  *
835  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
836  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
837  *
838  * Returns:
839  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
840  */
841 static bool
842 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
843                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
844 {
845         int ret;
846
847         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
848         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
849
850         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
851         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
852                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, pipe, &max_error,
853                                                         tvblank, flags);
854                 if (ret > 0)
855                         return true;
856         }
857
858         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
859          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
860          */
861         *tvblank = get_drm_timestamp();
862
863         return false;
864 }
865
866 /**
867  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
868  * @dev: DRM device
869  * @pipe: index of CRTC for which to retrieve the counter
870  *
871  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
872  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
873  * modesetting activity.
874  *
875  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count().
876  *
877  * Returns:
878  * The software vblank counter.
879  */
880 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int pipe)
881 {
882         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
883
884         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
885                 return 0;
886
887         return vblank->count;
888 }
889 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
890
891 /**
892  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
893  * @crtc: which counter to retrieve
894  *
895  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
896  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
897  * modesetting activity.
898  *
899  * This is the native KMS version of drm_vblank_count().
900  *
901  * Returns:
902  * The software vblank counter.
903  */
904 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
905 {
906         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
907 }
908 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
909
910 /**
911  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
912  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
913  * @dev: DRM device
914  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
915  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
916  *
917  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
918  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
919  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
920  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
921  *
922  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
923  */
924 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
925                               struct timeval *vblanktime)
926 {
927         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
928         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
929         u32 cur_vblank;
930
931         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
932                 return 0;
933
934         /*
935          * Vblank timestamps are read lockless. To ensure consistency the vblank
936          * counter is rechecked and ordering is ensured using memory barriers.
937          * This works like a seqlock. The write-side barriers are in store_vblank.
938          */
939         do {
940                 cur_vblank = vblank->count;
941                 smp_rmb();
942                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, pipe, cur_vblank);
943                 smp_rmb();
944         } while (cur_vblank != vblank->count && --count > 0);
945
946         return cur_vblank;
947 }
948 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
949
950 /**
951  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
952  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
953  * @crtc: which counter to retrieve
954  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
955  *
956  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
957  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
958  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
959  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
960  *
961  * This is the native KMS version of drm_vblank_count_and_time().
962  */
963 u32 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
964                                    struct timeval *vblanktime)
965 {
966         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
967                                          vblanktime);
968 }
969 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
970
971 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
972                 struct drm_pending_vblank_event *e,
973                 unsigned long seq, struct timeval *now)
974 {
975         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
976         e->event.sequence = seq;
977         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
978         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
979
980         list_add_tail(&e->base.link,
981                       &e->base.file_priv->event_list);
982         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
983         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
984                                          e->event.sequence);
985 }
986
987 /**
988  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
989  * @dev: DRM device
990  * @pipe: CRTC index
991  * @e: the event to send
992  *
993  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
994  * Caller must hold event lock.
995  *
996  * This is the legacy version of drm_crtc_send_vblank_event().
997  */
998 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
999                            struct drm_pending_vblank_event *e)
1000 {
1001         struct timeval now;
1002         unsigned int seq;
1003
1004         if (dev->num_crtcs > 0) {
1005                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1006         } else {
1007                 seq = 0;
1008
1009                 now = get_drm_timestamp();
1010         }
1011         e->pipe = pipe;
1012         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1013 }
1014 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
1015
1016 /**
1017  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1018  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1019  * @e: the event to send
1020  *
1021  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
1022  * Caller must hold event lock.
1023  *
1024  * This is the native KMS version of drm_send_vblank_event().
1025  */
1026 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1027                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1028 {
1029         drm_send_vblank_event(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc), e);
1030 }
1031 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1032
1033 /**
1034  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
1035  * @dev: DRM device
1036  * @pipe: CRTC index
1037  *
1038  * Returns:
1039  * Zero on success or a negative error code on failure.
1040  */
1041 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1042 {
1043         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1044         int ret = 0;
1045
1046         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1047
1048         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1049
1050         if (!vblank->enabled) {
1051                 /*
1052                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1053                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1054                  * until we are done reinitializing master counter and
1055                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1056                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1057                  */
1058                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1059                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
1060                 if (ret)
1061                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1062                 else {
1063                         vblank->enabled = true;
1064                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1065                 }
1066         }
1067
1068         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1069
1070         return ret;
1071 }
1072
1073 /**
1074  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1075  * @dev: DRM device
1076  * @pipe: index of CRTC to own
1077  *
1078  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1079  * while in use.
1080  *
1081  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1082  *
1083  * Returns:
1084  * Zero on success or a negative error code on failure.
1085  */
1086 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1087 {
1088         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1089         unsigned long irqflags;
1090         int ret = 0;
1091
1092         if (!dev->num_crtcs)
1093                 return -EINVAL;
1094
1095         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1096                 return -EINVAL;
1097
1098         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1099         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1100         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1101                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1102         } else {
1103                 if (!vblank->enabled) {
1104                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1105                         ret = -EINVAL;
1106                 }
1107         }
1108         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1109
1110         return ret;
1111 }
1112 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
1113
1114 /**
1115  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1116  * @crtc: which CRTC to own
1117  *
1118  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1119  * while in use.
1120  *
1121  * This is the native kms version of drm_vblank_get().
1122  *
1123  * Returns:
1124  * Zero on success or a negative error code on failure.
1125  */
1126 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1127 {
1128         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1131
1132 /**
1133  * drm_vblank_put - release ownership of vblank events
1134  * @dev: DRM device
1135  * @pipe: index of CRTC to release
1136  *
1137  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1138  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1139  *
1140  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1141  */
1142 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1143 {
1144         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1145
1146         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1147                 return;
1148
1149         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1150                 return;
1151
1152         /* Last user schedules interrupt disable */
1153         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1154                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1155                         return;
1156                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1157                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1158                 else
1159                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1160                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1161         }
1162 }
1163 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
1164
1165 /**
1166  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1167  * @crtc: which counter to give up
1168  *
1169  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1170  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1171  *
1172  * This is the native kms version of drm_vblank_put().
1173  */
1174 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1175 {
1176         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1177 }
1178 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1179
1180 /**
1181  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1182  * @dev: DRM device
1183  * @pipe: CRTC index
1184  *
1185  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1186  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1187  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1188  */
1189 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1190 {
1191         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1192         int ret;
1193         u32 last;
1194
1195         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1196                 return;
1197
1198         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1199         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1200                 return;
1201
1202         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1203
1204         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1205                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1206                                  msecs_to_jiffies(100));
1207
1208         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1209
1210         drm_vblank_put(dev, pipe);
1211 }
1212 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1213
1214 /**
1215  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1216  * @crtc: DRM crtc
1217  *
1218  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1219  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1220  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1221  */
1222 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1223 {
1224         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1225 }
1226 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1227
1228 /**
1229  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1230  * @dev: DRM device
1231  * @pipe: CRTC index
1232  *
1233  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1234  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1235  * stored so that drm_vblank_on() can restore it again.
1236  *
1237  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1238  * reset, e.g. when suspending.
1239  *
1240  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_off().
1241  */
1242 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1243 {
1244         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1245         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1246         struct timeval now;
1247         unsigned long irqflags;
1248         unsigned int seq;
1249
1250         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1251                 return;
1252
1253         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1254
1255         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1256         vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1257         wake_up(&vblank->queue);
1258
1259         /*
1260          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1261          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1262          */
1263         if (!vblank->inmodeset) {
1264                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1265                 vblank->inmodeset = 1;
1266         }
1267         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1268
1269         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1270         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1271
1272         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1273                 if (e->pipe != pipe)
1274                         continue;
1275                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1276                           wanted %d, current %d\n",
1277                           e->event.sequence, seq);
1278                 list_del(&e->base.link);
1279                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1280                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1281         }
1282         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1283 }
1284 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1285
1286 /**
1287  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1288  * @crtc: CRTC in question
1289  *
1290  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1291  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1292  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1293  *
1294  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1295  * reset, e.g. when suspending.
1296  *
1297  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1298  */
1299 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1300 {
1301         drm_vblank_off(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1302 }
1303 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1304
1305 /**
1306  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1307  * @crtc: CRTC in question
1308  *
1309  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1310  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1311  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1312  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1313  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1314  */
1315 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1316 {
1317         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1318         unsigned long irqflags;
1319         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1320         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1321
1322         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1323         /*
1324          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1325          * interrupt by bumping the refcount.
1326          */
1327         if (!vblank->inmodeset) {
1328                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1329                 vblank->inmodeset = 1;
1330         }
1331         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1332
1333         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1334 }
1335 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1336
1337 /**
1338  * drm_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1339  * @dev: DRM device
1340  * @pipe: CRTC index
1341  *
1342  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1343  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1344  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1345  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1346  *
1347  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_on().
1348  */
1349 void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1350 {
1351         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1352         unsigned long irqflags;
1353
1354         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1355                 return;
1356
1357         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1358         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1359         if (vblank->inmodeset) {
1360                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1361                 vblank->inmodeset = 0;
1362         }
1363
1364         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1365
1366         /*
1367          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1368          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1369          */
1370         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 ||
1371             (!dev->vblank_disable_immediate && drm_vblank_offdelay == 0))
1372                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1373         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1374 }
1375 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_on);
1376
1377 /**
1378  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1379  * @crtc: CRTC in question
1380  *
1381  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1382  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1383  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1384  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1385  *
1386  * This is the native kms version of drm_vblank_on().
1387  */
1388 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1389 {
1390         drm_vblank_on(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1393
1394 /**
1395  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1396  * @dev: DRM device
1397  * @pipe: CRTC index
1398  *
1399  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1400  * reset the hardware frame counter.
1401  *
1402  * This is done by grabbing a temporary vblank reference to ensure that the
1403  * vblank interrupt keeps running across the modeset sequence. With this the
1404  * software-side vblank frame counting will ensure that there are no jumps or
1405  * discontinuities.
1406  *
1407  * Unfortunately this approach is racy and also doesn't work when the vblank
1408  * interrupt stops running, e.g. across system suspend resume. It is therefore
1409  * highly recommended that drivers use the newer drm_vblank_off() and
1410  * drm_vblank_on() instead. drm_vblank_pre_modeset() only works correctly when
1411  * using "cooked" software vblank frame counters and not relying on any hardware
1412  * counters.
1413  *
1414  * Drivers must call drm_vblank_post_modeset() when re-enabling the same crtc
1415  * again.
1416  */
1417 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1418 {
1419         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1420
1421         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1422         if (!dev->num_crtcs)
1423                 return;
1424
1425         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1426                 return;
1427
1428         /*
1429          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1430          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1431          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1432          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1433          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1434          */
1435         if (!vblank->inmodeset) {
1436                 vblank->inmodeset = 0x1;
1437                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1438                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1439         }
1440 }
1441 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1442
1443 /**
1444  * drm_vblank_post_modeset - undo drm_vblank_pre_modeset changes
1445  * @dev: DRM device
1446  * @pipe: CRTC index
1447  *
1448  * This function again drops the temporary vblank reference acquired in
1449  * drm_vblank_pre_modeset.
1450  */
1451 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1452 {
1453         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1454         unsigned long irqflags;
1455
1456         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1457         if (!dev->num_crtcs)
1458                 return;
1459
1460         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1461                 return;
1462
1463         if (vblank->inmodeset) {
1464                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1465                 dev->vblank_disable_allowed = true;
1466                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1467
1468                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1469                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1470
1471                 vblank->inmodeset = 0;
1472         }
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1475
1476 /*
1477  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1478  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1479  *
1480  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1481  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1482  *
1483  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1484  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1485  * will have already been incremented.
1486  */
1487 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1488                     struct drm_file *file_priv)
1489 {
1490         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1491         unsigned int pipe;
1492
1493         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1494         if (!dev->num_crtcs)
1495                 return 0;
1496
1497         /* KMS drivers handle this internally */
1498         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1499                 return 0;
1500
1501         pipe = modeset->crtc;
1502         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1503                 return -EINVAL;
1504
1505         switch (modeset->cmd) {
1506         case _DRM_PRE_MODESET:
1507                 drm_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1508                 break;
1509         case _DRM_POST_MODESET:
1510                 drm_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1511                 break;
1512         default:
1513                 return -EINVAL;
1514         }
1515
1516         return 0;
1517 }
1518
1519 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1520                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1521                                   struct drm_file *file_priv)
1522 {
1523         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1524         struct drm_pending_vblank_event *e;
1525         struct timeval now;
1526         unsigned long flags;
1527         unsigned int seq;
1528         int ret;
1529
1530         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1531         if (e == NULL) {
1532                 ret = -ENOMEM;
1533                 goto err_put;
1534         }
1535
1536         e->pipe = pipe;
1537         e->base.pid = current->pid;
1538         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1539         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1540         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1541         e->base.event = &e->event.base;
1542         e->base.file_priv = file_priv;
1543         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1544
1545         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1546
1547         /*
1548          * drm_vblank_off() might have been called after we called
1549          * drm_vblank_get(). drm_vblank_off() holds event_lock
1550          * around the vblank disable, so no need for further locking.
1551          * The reference from drm_vblank_get() protects against
1552          * vblank disable from another source.
1553          */
1554         if (!vblank->enabled) {
1555                 ret = -EINVAL;
1556                 goto err_unlock;
1557         }
1558
1559         if (file_priv->event_space < sizeof(e->event)) {
1560                 ret = -EBUSY;
1561                 goto err_unlock;
1562         }
1563
1564         file_priv->event_space -= sizeof(e->event);
1565         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1566
1567         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1568             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1569                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1570                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1571         }
1572
1573         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %u\n",
1574                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1575
1576         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1577                                       vblwait->request.sequence);
1578
1579         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1580         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1581                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1582                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1583                 vblwait->reply.sequence = seq;
1584         } else {
1585                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1586                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1587                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1588         }
1589
1590         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1591
1592         return 0;
1593
1594 err_unlock:
1595         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1596         kfree(e);
1597 err_put:
1598         drm_vblank_put(dev, pipe);
1599         return ret;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Wait for VBLANK.
1604  *
1605  * \param inode device inode.
1606  * \param file_priv DRM file private.
1607  * \param cmd command.
1608  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1609  * \return zero on success or a negative number on failure.
1610  *
1611  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1612  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1613  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1614  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1615  */
1616 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1617                     struct drm_file *file_priv)
1618 {
1619         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1620         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1621         int ret;
1622         unsigned int flags, seq, pipe, high_pipe;
1623
1624         if (!dev->irq_enabled)
1625                 return -EINVAL;
1626
1627         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1628                 return -EINVAL;
1629
1630         if (vblwait->request.type &
1631             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1632               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1633                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1634                           vblwait->request.type,
1635                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1636                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1637                 return -EINVAL;
1638         }
1639
1640         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1641         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1642         if (high_pipe)
1643                 pipe = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1644         else
1645                 pipe = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1646         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1647                 return -EINVAL;
1648
1649         vblank = &dev->vblank[pipe];
1650
1651         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1652         if (ret) {
1653                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1654                 return ret;
1655         }
1656         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1657
1658         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1659         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1660                 vblwait->request.sequence += seq;
1661                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1662         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1663                 break;
1664         default:
1665                 ret = -EINVAL;
1666                 goto done;
1667         }
1668
1669         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1670                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1671                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1672                  */
1673                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, vblwait, file_priv);
1674         }
1675
1676         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1677             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1678                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1679         }
1680
1681         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %u\n",
1682                   vblwait->request.sequence, pipe);
1683         vblank->last_wait = vblwait->request.sequence;
1684         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1685                     (((drm_vblank_count(dev, pipe) -
1686                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1687                      !vblank->enabled ||
1688                      !dev->irq_enabled));
1689
1690         if (ret != -EINTR) {
1691                 struct timeval now;
1692
1693                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1694                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1695                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1696
1697                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1698                           vblwait->reply.sequence);
1699         } else {
1700                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1701         }
1702
1703 done:
1704         drm_vblank_put(dev, pipe);
1705         return ret;
1706 }
1707
1708 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1709 {
1710         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1711         struct timeval now;
1712         unsigned int seq;
1713
1714         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1715
1716         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1717
1718         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1719                 if (e->pipe != pipe)
1720                         continue;
1721                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1722                         continue;
1723
1724                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1725                           e->event.sequence, seq);
1726
1727                 list_del(&e->base.link);
1728                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1729                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1730         }
1731
1732         trace_drm_vblank_event(pipe, seq);
1733 }
1734
1735 /**
1736  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1737  * @dev: DRM device
1738  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1739  *
1740  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1741  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1742  *
1743  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1744  */
1745 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1746 {
1747         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1748         unsigned long irqflags;
1749
1750         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1751                 return false;
1752
1753         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1754                 return false;
1755
1756         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1757
1758         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1759          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1760          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1761          */
1762         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1763
1764         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1765         if (!vblank->enabled) {
1766                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1767                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1768                 return false;
1769         }
1770
1771         drm_update_vblank_count(dev, pipe, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1772
1773         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1774
1775         wake_up(&vblank->queue);
1776         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1777
1778         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1779
1780         return true;
1781 }
1782 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1783
1784 /**
1785  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1786  * @crtc: where this event occurred
1787  *
1788  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1789  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1790  *
1791  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1792  *
1793  * Returns:
1794  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1795  */
1796 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1797 {
1798         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1799 }
1800 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);