]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_irq.c
Merge tag 'regmap-v4.11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/broonie...
[karo-tx-linux.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 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
46  * drm_timestamp_precision before giving up.
47  */
48 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
49
50 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
51  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
52  */
53 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
54
55 static bool
56 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
57                           struct timeval *tvblank, unsigned flags);
58
59 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
60
61 /*
62  * Default to use monotonic timestamps for wait-for-vblank and page-flip
63  * complete events.
64  */
65 unsigned int drm_timestamp_monotonic = 1;
66
67 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
68
69 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
70 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
71 module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
72 MODULE_PARM_DESC(vblankoffdelay, "Delay until vblank irq auto-disable [msecs] (0: never disable, <0: disable immediately)");
73 MODULE_PARM_DESC(timestamp_precision_usec, "Max. error on timestamps [usecs]");
74 MODULE_PARM_DESC(timestamp_monotonic, "Use monotonic timestamps");
75
76 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
77                          u32 vblank_count_inc,
78                          struct timeval *t_vblank, u32 last)
79 {
80         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
81
82         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
83
84         vblank->last = last;
85
86         write_seqlock(&vblank->seqlock);
87         vblank->time = *t_vblank;
88         vblank->count += vblank_count_inc;
89         write_sequnlock(&vblank->seqlock);
90 }
91
92 /*
93  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
94  * to the last vblank occurred.
95  *
96  * Only to be called from drm_crtc_vblank_on().
97  *
98  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
99  * device vblank fields.
100  */
101 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
102 {
103         u32 cur_vblank;
104         bool rc;
105         struct timeval t_vblank;
106         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
107
108         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
109
110         /*
111          * sample the current counter to avoid random jumps
112          * when drm_vblank_enable() applies the diff
113          */
114         do {
115                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
116                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, 0);
117         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
118
119         /*
120          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
121          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
122          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
123          */
124         if (!rc)
125                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
126
127         /*
128          * +1 to make sure user will never see the same
129          * vblank counter value before and after a modeset
130          */
131         store_vblank(dev, pipe, 1, &t_vblank, cur_vblank);
132
133         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
134 }
135
136 /*
137  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
138  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
139  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
140  * call if necessary.
141  *
142  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
143  * didn't get an interrupt for.
144  *
145  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
146  * device vblank fields.
147  */
148 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
149                                     unsigned long flags)
150 {
151         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
152         u32 cur_vblank, diff;
153         bool rc;
154         struct timeval t_vblank;
155         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
156         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
157
158         /*
159          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
160          * wrap if needed.
161          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
162          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
163          * a long time.
164          *
165          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
166          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
167          * updating its hardware counter while we are retrieving the
168          * corresponding vblank timestamp.
169          */
170         do {
171                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
172                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, flags);
173         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
174
175         if (dev->max_vblank_count != 0) {
176                 /* trust the hw counter when it's around */
177                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & dev->max_vblank_count;
178         } else if (rc && framedur_ns) {
179                 const struct timeval *t_old;
180                 u64 diff_ns;
181
182                 t_old = &vblank->time;
183                 diff_ns = timeval_to_ns(&t_vblank) - timeval_to_ns(t_old);
184
185                 /*
186                  * Figure out how many vblanks we've missed based
187                  * on the difference in the timestamps and the
188                  * frame/field duration.
189                  */
190                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
191
192                 if (diff == 0 && flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ)
193                         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u: Redundant vblirq ignored."
194                                       " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
195                                       pipe, (long long) diff_ns, framedur_ns);
196         } else {
197                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
198                 diff = (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) != 0;
199         }
200
201         /*
202          * Within a drm_vblank_pre_modeset - drm_vblank_post_modeset
203          * interval? If so then vblank irqs keep running and it will likely
204          * happen that the hardware vblank counter is not trustworthy as it
205          * might reset at some point in that interval and vblank timestamps
206          * are not trustworthy either in that interval. Iow. this can result
207          * in a bogus diff >> 1 which must be avoided as it would cause
208          * random large forward jumps of the software vblank counter.
209          */
210         if (diff > 1 && (vblank->inmodeset & 0x2)) {
211                 DRM_DEBUG_VBL("clamping vblank bump to 1 on crtc %u: diffr=%u"
212                               " due to pre-modeset.\n", pipe, diff);
213                 diff = 1;
214         }
215
216         DRM_DEBUG_VBL("updating vblank count on crtc %u:"
217                       " current=%u, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
218                       pipe, vblank->count, diff, cur_vblank, vblank->last);
219
220         if (diff == 0) {
221                 WARN_ON_ONCE(cur_vblank != vblank->last);
222                 return;
223         }
224
225         /*
226          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
227          * available and didn't fail, or we were called from the vblank interrupt.
228          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
229          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
230          */
231         if (!rc && (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) == 0)
232                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
233
234         store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank, cur_vblank);
235 }
236
237 static u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
238 {
239         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
240
241         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
242                 return 0;
243
244         return vblank->count;
245 }
246
247 /**
248  * drm_accurate_vblank_count - retrieve the master vblank counter
249  * @crtc: which counter to retrieve
250  *
251  * This function is similar to @drm_crtc_vblank_count but this
252  * function interpolates to handle a race with vblank irq's.
253  *
254  * This is mostly useful for hardware that can obtain the scanout
255  * position, but doesn't have a frame counter.
256  */
257 u32 drm_accurate_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
258 {
259         struct drm_device *dev = crtc->dev;
260         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
261         u32 vblank;
262         unsigned long flags;
263
264         WARN(!dev->driver->get_vblank_timestamp,
265              "This function requires support for accurate vblank timestamps.");
266
267         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, flags);
268
269         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
270         vblank = drm_vblank_count(dev, pipe);
271
272         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, flags);
273
274         return vblank;
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(drm_accurate_vblank_count);
277
278 /*
279  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
280  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
281  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
282  * disable.
283  */
284 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
285 {
286         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
287         unsigned long irqflags;
288
289         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
290          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
291          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
292          */
293         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
294
295         /*
296          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
297          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
298          * hardware potentially runtime suspended.
299          */
300         if (vblank->enabled) {
301                 dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
302                 vblank->enabled = false;
303         }
304
305         /*
306          * Always update the count and timestamp to maintain the
307          * appearance that the counter has been ticking all along until
308          * this time. This makes the count account for the entire time
309          * between drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off().
310          */
311         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
312
313         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
314 }
315
316 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
317 {
318         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
319         struct drm_device *dev = vblank->dev;
320         unsigned int pipe = vblank->pipe;
321         unsigned long irqflags;
322
323         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
324         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
325                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
326                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
327         }
328         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
329 }
330
331 /**
332  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
333  * @dev: DRM device
334  *
335  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
336  */
337 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
338 {
339         unsigned int pipe;
340
341         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
342         if (dev->num_crtcs == 0)
343                 return;
344
345         for (pipe = 0; pipe < dev->num_crtcs; pipe++) {
346                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
347
348                 WARN_ON(vblank->enabled &&
349                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
350
351                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
352         }
353
354         kfree(dev->vblank);
355
356         dev->num_crtcs = 0;
357 }
358 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
359
360 /**
361  * drm_vblank_init - initialize vblank support
362  * @dev: DRM device
363  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
364  *
365  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
366  *
367  * Returns:
368  * Zero on success or a negative error code on failure.
369  */
370 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
371 {
372         int ret = -ENOMEM;
373         unsigned int i;
374
375         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
376         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
377
378         dev->num_crtcs = num_crtcs;
379
380         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
381         if (!dev->vblank)
382                 goto err;
383
384         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
385                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
386
387                 vblank->dev = dev;
388                 vblank->pipe = i;
389                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
390                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
391                             (unsigned long)vblank);
392                 seqlock_init(&vblank->seqlock);
393         }
394
395         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
396
397         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
398         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
399                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
400         else
401                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
402
403         /* Must have precise timestamping for reliable vblank instant disable */
404         if (dev->vblank_disable_immediate && !dev->driver->get_vblank_timestamp) {
405                 dev->vblank_disable_immediate = false;
406                 DRM_INFO("Setting vblank_disable_immediate to false because "
407                          "get_vblank_timestamp == NULL\n");
408         }
409
410         return 0;
411
412 err:
413         dev->num_crtcs = 0;
414         return ret;
415 }
416 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
417
418 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
419 {
420         struct drm_device *dev = cookie;
421
422         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
423                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
424                 return;
425         }
426
427         if (!dev->irq_enabled)
428                 return;
429
430         if (state) {
431                 if (dev->driver->irq_uninstall)
432                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
433         } else {
434                 if (dev->driver->irq_preinstall)
435                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
436                 if (dev->driver->irq_postinstall)
437                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
438         }
439 }
440
441 /**
442  * drm_irq_install - install IRQ handler
443  * @dev: DRM device
444  * @irq: IRQ number to install the handler for
445  *
446  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
447  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
448  * installation.
449  *
450  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
451  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
452  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
453  * that vblank interrupts are available.
454  *
455  * Returns:
456  * Zero on success or a negative error code on failure.
457  */
458 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
459 {
460         int ret;
461         unsigned long sh_flags = 0;
462
463         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
464                 return -EINVAL;
465
466         if (irq == 0)
467                 return -EINVAL;
468
469         /* Driver must have been initialized */
470         if (!dev->dev_private)
471                 return -EINVAL;
472
473         if (dev->irq_enabled)
474                 return -EBUSY;
475         dev->irq_enabled = true;
476
477         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
478
479         /* Before installing handler */
480         if (dev->driver->irq_preinstall)
481                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
482
483         /* Install handler */
484         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
485                 sh_flags = IRQF_SHARED;
486
487         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
488                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
489
490         if (ret < 0) {
491                 dev->irq_enabled = false;
492                 return ret;
493         }
494
495         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
496                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
497
498         /* After installing handler */
499         if (dev->driver->irq_postinstall)
500                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
501
502         if (ret < 0) {
503                 dev->irq_enabled = false;
504                 if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
505                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
506                 free_irq(irq, dev);
507         } else {
508                 dev->irq = irq;
509         }
510
511         return ret;
512 }
513 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
514
515 /**
516  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
517  * @dev: DRM device
518  *
519  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
520  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
521  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
522  * drm_device->irq_enabled to false.
523  *
524  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
525  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
526  * the same function through an ioctl.
527  *
528  * Returns:
529  * Zero on success or a negative error code on failure.
530  */
531 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
532 {
533         unsigned long irqflags;
534         bool irq_enabled;
535         int i;
536
537         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
538                 return -EINVAL;
539
540         irq_enabled = dev->irq_enabled;
541         dev->irq_enabled = false;
542
543         /*
544          * Wake up any waiters so they don't hang. This is just to paper over
545          * issues for UMS drivers which aren't in full control of their
546          * vblank/irq handling. KMS drivers must ensure that vblanks are all
547          * disabled when uninstalling the irq handler.
548          */
549         if (dev->num_crtcs) {
550                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
551                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
552                         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
553
554                         if (!vblank->enabled)
555                                 continue;
556
557                         WARN_ON(drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
558
559                         vblank_disable_and_save(dev, i);
560                         wake_up(&vblank->queue);
561                 }
562                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
563         }
564
565         if (!irq_enabled)
566                 return -EINVAL;
567
568         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
569
570         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
571                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
572
573         if (dev->driver->irq_uninstall)
574                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
575
576         free_irq(dev->irq, dev);
577
578         return 0;
579 }
580 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
581
582 /*
583  * IRQ control ioctl.
584  *
585  * \param inode device inode.
586  * \param file_priv DRM file private.
587  * \param cmd command.
588  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
589  * \return zero on success or a negative number on failure.
590  *
591  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
592  */
593 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
594                 struct drm_file *file_priv)
595 {
596         struct drm_control *ctl = data;
597         int ret = 0, irq;
598
599         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
600          * this used to be a separate function in drm_dma.h
601          */
602
603         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
604                 return 0;
605         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
606                 return 0;
607         /* UMS was only ever supported on pci devices. */
608         if (WARN_ON(!dev->pdev))
609                 return -EINVAL;
610
611         switch (ctl->func) {
612         case DRM_INST_HANDLER:
613                 irq = dev->pdev->irq;
614
615                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
616                     ctl->irq != irq)
617                         return -EINVAL;
618                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
619                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
620                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
621
622                 return ret;
623         case DRM_UNINST_HANDLER:
624                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
625                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
626                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
627
628                 return ret;
629         default:
630                 return -EINVAL;
631         }
632 }
633
634 /**
635  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
636  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
637  * @mode: display mode containing the scanout timings
638  *
639  * Calculate and store various constants which are later
640  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
641  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
642  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
643  * things like panel scaling or other adjustments into account.
644  */
645 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
646                                      const struct drm_display_mode *mode)
647 {
648         struct drm_device *dev = crtc->dev;
649         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
650         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
651         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
652         int dotclock = mode->crtc_clock;
653
654         if (!dev->num_crtcs)
655                 return;
656
657         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
658                 return;
659
660         /* Valid dotclock? */
661         if (dotclock > 0) {
662                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
663
664                 /*
665                  * Convert scanline length in pixels and video
666                  * dot clock to line duration and frame duration
667                  * in nanoseconds:
668                  */
669                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
670                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
671
672                 /*
673                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
674                  */
675                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
676                         framedur_ns /= 2;
677         } else
678                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
679                           crtc->base.id);
680
681         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
682         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
683
684         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
685                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
686                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
687         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
688                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
689 }
690 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
691
692 /**
693  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
694  * @dev: DRM device
695  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
696  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
697  *             On return contains true maximum error of timestamp
698  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
699  * @flags: Flags to pass to driver:
700  *         0 = Default,
701  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
702  * @mode: mode which defines the scanout timings
703  *
704  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
705  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
706  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
707  * actual timestamping.
708  *
709  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
710  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
711  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
712  * pixel in the following video frame.
713  *
714  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
715  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
716  * that corresponds to the true scanout timing.
717  *
718  * The current implementation only handles standard video modes. It
719  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
720  * active. Higher level code is expected to handle this.
721  *
722  * Returns:
723  * Negative value on error, failure or if not supported in current
724  * video mode:
725  *
726  * -EINVAL    Invalid CRTC.
727  * -EAGAIN    Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
728  * -ENOTSUPP  Function not supported in current display mode.
729  * -EIO       Failed, e.g., due to failed scanout position query.
730  *
731  * Returns or'ed positive status flags on success:
732  *
733  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
734  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
735  *
736  */
737 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev,
738                                           unsigned int pipe,
739                                           int *max_error,
740                                           struct timeval *vblank_time,
741                                           unsigned flags,
742                                           const struct drm_display_mode *mode)
743 {
744         struct timeval tv_etime;
745         ktime_t stime, etime;
746         unsigned int vbl_status;
747         int ret = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
748         int vpos, hpos, i;
749         int delta_ns, duration_ns;
750
751         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
752                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
753                 return -EINVAL;
754         }
755
756         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
757         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
758                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
759                 return -EIO;
760         }
761
762         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
763          * Happens during initial modesetting of a crtc.
764          */
765         if (mode->crtc_clock == 0) {
766                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
767                 return -EAGAIN;
768         }
769
770         /* Get current scanout position with system timestamp.
771          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
772          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
773          *
774          * This guarantees a tight bound on maximum error if
775          * code gets preempted or delayed for some reason.
776          */
777         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
778                 /*
779                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
780                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
781                  */
782                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, pipe, flags,
783                                                                &vpos, &hpos,
784                                                                &stime, &etime,
785                                                                mode);
786
787                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
788                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
789                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed [0x%x].\n",
790                                   pipe, vbl_status);
791                         return -EIO;
792                 }
793
794                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
795                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
796
797                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
798                 if (duration_ns <= *max_error)
799                         break;
800         }
801
802         /* Noisy system timing? */
803         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
804                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
805                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
806         }
807
808         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
809         *max_error = duration_ns;
810
811         /* Check if in vblank area:
812          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
813          * within vblank area, counting down the number of lines until
814          * start of scanout.
815          */
816         if (vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK)
817                 ret |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
818
819         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
820          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
821          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
822          */
823         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
824                            mode->crtc_clock);
825
826         if (!drm_timestamp_monotonic)
827                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
828
829         /* save this only for debugging purposes */
830         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
831         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
832          * vblank_time timestamp for end of vblank.
833          */
834         etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
835         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
836
837         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u : v 0x%x p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
838                       pipe, vbl_status, hpos, vpos,
839                       (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
840                       (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
841                       duration_ns/1000, i);
842
843         return ret;
844 }
845 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
846
847 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
848 {
849         ktime_t now;
850
851         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
852         return ktime_to_timeval(now);
853 }
854
855 /**
856  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
857  *                             vblank interval
858  * @dev: DRM device
859  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
860  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
861  * @flags: Flags to pass to driver:
862  *         0 = Default,
863  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
864  *
865  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
866  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
867  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
868  *
869  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
870  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
871  *
872  * Returns:
873  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
874  */
875 static bool
876 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
877                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
878 {
879         int ret;
880
881         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
882         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
883
884         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
885         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
886                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, pipe, &max_error,
887                                                         tvblank, flags);
888                 if (ret > 0)
889                         return true;
890         }
891
892         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
893          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
894          */
895         *tvblank = get_drm_timestamp();
896
897         return false;
898 }
899
900 /**
901  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
902  * @crtc: which counter to retrieve
903  *
904  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
905  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
906  * modesetting activity.
907  *
908  * Returns:
909  * The software vblank counter.
910  */
911 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
912 {
913         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
914 }
915 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
916
917 /**
918  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
919  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
920  * @dev: DRM device
921  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
922  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
923  *
924  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
925  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
926  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
927  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
928  *
929  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
930  */
931 static u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
932                                      struct timeval *vblanktime)
933 {
934         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
935         u32 vblank_count;
936         unsigned int seq;
937
938         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs)) {
939                 *vblanktime = (struct timeval) { 0 };
940                 return 0;
941         }
942
943         do {
944                 seq = read_seqbegin(&vblank->seqlock);
945                 vblank_count = vblank->count;
946                 *vblanktime = vblank->time;
947         } while (read_seqretry(&vblank->seqlock, seq));
948
949         return vblank_count;
950 }
951
952 /**
953  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
954  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
955  * @crtc: which counter to retrieve
956  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
957  *
958  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
959  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
960  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
961  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
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         e->event.sequence = seq;
976         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
977         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
978
979         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
980                                          e->event.sequence);
981
982         drm_send_event_locked(dev, &e->base);
983 }
984
985 /**
986  * drm_crtc_arm_vblank_event - arm vblank event after pageflip
987  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
988  * @e: the event to send
989  *
990  * A lot of drivers need to generate vblank events for the very next vblank
991  * interrupt. For example when the page flip interrupt happens when the page
992  * flip gets armed, but not when it actually executes within the next vblank
993  * period. This helper function implements exactly the required vblank arming
994  * behaviour.
995  *
996  * NOTE: Drivers using this to send out the event in struct &drm_crtc_state
997  * as part of an atomic commit must ensure that the next vblank happens at
998  * exactly the same time as the atomic commit is committed to the hardware. This
999  * function itself does **not** protect again the next vblank interrupt racing
1000  * with either this function call or the atomic commit operation. A possible
1001  * sequence could be:
1002  *
1003  * 1. Driver commits new hardware state into vblank-synchronized registers.
1004  * 2. A vblank happens, committing the hardware state. Also the corresponding
1005  *    vblank interrupt is fired off and fully processed by the interrupt
1006  *    handler.
1007  * 3. The atomic commit operation proceeds to call drm_crtc_arm_vblank_event().
1008  * 4. The event is only send out for the next vblank, which is wrong.
1009  *
1010  * An equivalent race can happen when the driver calls
1011  * drm_crtc_arm_vblank_event() before writing out the new hardware state.
1012  *
1013  * The only way to make this work safely is to prevent the vblank from firing
1014  * (and the hardware from committing anything else) until the entire atomic
1015  * commit sequence has run to completion. If the hardware does not have such a
1016  * feature (e.g. using a "go" bit), then it is unsafe to use this functions.
1017  * Instead drivers need to manually send out the event from their interrupt
1018  * handler by calling drm_crtc_send_vblank_event() and make sure that there's no
1019  * possible race with the hardware committing the atomic update.
1020  *
1021  * Caller must hold event lock. Caller must also hold a vblank reference for
1022  * the event @e, which will be dropped when the next vblank arrives.
1023  */
1024 void drm_crtc_arm_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1025                                struct drm_pending_vblank_event *e)
1026 {
1027         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1028         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1029
1030         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1031
1032         e->pipe = pipe;
1033         e->event.sequence = drm_vblank_count(dev, pipe);
1034         list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1035 }
1036 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_arm_vblank_event);
1037
1038 /**
1039  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1040  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1041  * @e: the event to send
1042  *
1043  * Updates sequence # and timestamp on event for the most recently processed
1044  * vblank, and sends it to userspace.  Caller must hold event lock.
1045  *
1046  * See drm_crtc_arm_vblank_event() for a helper which can be used in certain
1047  * situation, especially to send out events for atomic commit operations.
1048  */
1049 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1050                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1051 {
1052         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1053         unsigned int seq, pipe = drm_crtc_index(crtc);
1054         struct timeval now;
1055
1056         if (dev->num_crtcs > 0) {
1057                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1058         } else {
1059                 seq = 0;
1060
1061                 now = get_drm_timestamp();
1062         }
1063         e->pipe = pipe;
1064         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1065 }
1066 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1067
1068 /**
1069  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
1070  * @dev: DRM device
1071  * @pipe: CRTC index
1072  *
1073  * Returns:
1074  * Zero on success or a negative error code on failure.
1075  */
1076 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1077 {
1078         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1079         int ret = 0;
1080
1081         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1082
1083         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1084
1085         if (!vblank->enabled) {
1086                 /*
1087                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1088                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1089                  * until we are done reinitializing master counter and
1090                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1091                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1092                  */
1093                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1094                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
1095                 if (ret)
1096                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1097                 else {
1098                         vblank->enabled = true;
1099                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1100                 }
1101         }
1102
1103         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1104
1105         return ret;
1106 }
1107
1108 /**
1109  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1110  * @dev: DRM device
1111  * @pipe: index of CRTC to own
1112  *
1113  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1114  * while in use.
1115  *
1116  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1117  *
1118  * Returns:
1119  * Zero on success or a negative error code on failure.
1120  */
1121 static int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1122 {
1123         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1124         unsigned long irqflags;
1125         int ret = 0;
1126
1127         if (!dev->num_crtcs)
1128                 return -EINVAL;
1129
1130         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1131                 return -EINVAL;
1132
1133         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1134         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1135         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1136                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1137         } else {
1138                 if (!vblank->enabled) {
1139                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1140                         ret = -EINVAL;
1141                 }
1142         }
1143         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1144
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 /**
1149  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1150  * @crtc: which CRTC to own
1151  *
1152  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1153  * while in use.
1154  *
1155  * Returns:
1156  * Zero on success or a negative error code on failure.
1157  */
1158 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1159 {
1160         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1161 }
1162 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1163
1164 /**
1165  * drm_vblank_put - release ownership of vblank events
1166  * @dev: DRM device
1167  * @pipe: index of CRTC to release
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 legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1173  */
1174 static void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1175 {
1176         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1177
1178         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1179                 return;
1180
1181         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1182                 return;
1183
1184         /* Last user schedules interrupt disable */
1185         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1186                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1187                         return;
1188                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1189                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1190                 else
1191                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1192                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1193         }
1194 }
1195
1196 /**
1197  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1198  * @crtc: which counter to give up
1199  *
1200  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1201  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1202  */
1203 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1204 {
1205         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1206 }
1207 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1208
1209 /**
1210  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1211  * @dev: DRM device
1212  * @pipe: CRTC index
1213  *
1214  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1215  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1216  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1217  */
1218 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1219 {
1220         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1221         int ret;
1222         u32 last;
1223
1224         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1225                 return;
1226
1227         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1228         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1229                 return;
1230
1231         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1232
1233         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1234                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1235                                  msecs_to_jiffies(100));
1236
1237         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1238
1239         drm_vblank_put(dev, pipe);
1240 }
1241 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1242
1243 /**
1244  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1245  * @crtc: DRM crtc
1246  *
1247  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1248  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1249  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1250  */
1251 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1252 {
1253         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1254 }
1255 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1256
1257 /**
1258  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1259  * @crtc: CRTC in question
1260  *
1261  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1262  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1263  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1264  *
1265  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1266  * reset, e.g. when suspending.
1267  */
1268 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1269 {
1270         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1271         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1272         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1273         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1274         struct timeval now;
1275         unsigned long irqflags;
1276         unsigned int seq;
1277
1278         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1279                 return;
1280
1281         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1282
1283         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1284         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1285                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1286
1287         /* Avoid redundant vblank disables without previous
1288          * drm_crtc_vblank_on(). */
1289         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_ATOMIC) || !vblank->inmodeset)
1290                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1291
1292         wake_up(&vblank->queue);
1293
1294         /*
1295          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1296          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1297          */
1298         if (!vblank->inmodeset) {
1299                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1300                 vblank->inmodeset = 1;
1301         }
1302         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1303
1304         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1305         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1306
1307         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1308                 if (e->pipe != pipe)
1309                         continue;
1310                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: "
1311                           "wanted %u, current %u\n",
1312                           e->event.sequence, seq);
1313                 list_del(&e->base.link);
1314                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1315                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1316         }
1317         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1318 }
1319 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1320
1321 /**
1322  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1323  * @crtc: CRTC in question
1324  *
1325  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1326  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1327  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1328  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1329  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1330  */
1331 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1332 {
1333         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1334         unsigned long irqflags;
1335         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1336         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1337
1338         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1339         /*
1340          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1341          * interrupt by bumping the refcount.
1342          */
1343         if (!vblank->inmodeset) {
1344                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1345                 vblank->inmodeset = 1;
1346         }
1347         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1348
1349         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1352
1353 /**
1354  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1355  * @crtc: CRTC in question
1356  *
1357  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1358  * drm_crtc_vblank_off() again. Note that calls to drm_crtc_vblank_on() and
1359  * drm_crtc_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1360  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1361  */
1362 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1363 {
1364         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1365         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1366         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1367         unsigned long irqflags;
1368
1369         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1370                 return;
1371
1372         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1373         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1374                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1375
1376         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1377         if (vblank->inmodeset) {
1378                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1379                 vblank->inmodeset = 0;
1380         }
1381
1382         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1383
1384         /*
1385          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1386          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1387          */
1388         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 || drm_vblank_offdelay == 0)
1389                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1390         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1393
1394 static void drm_legacy_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev,
1395                                           unsigned int pipe)
1396 {
1397         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1398
1399         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1400         if (!dev->num_crtcs)
1401                 return;
1402
1403         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1404                 return;
1405
1406         /*
1407          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1408          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1409          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1410          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1411          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1412          */
1413         if (!vblank->inmodeset) {
1414                 vblank->inmodeset = 0x1;
1415                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1416                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1417         }
1418 }
1419
1420 static void drm_legacy_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev,
1421                                            unsigned int pipe)
1422 {
1423         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1424         unsigned long irqflags;
1425
1426         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1427         if (!dev->num_crtcs)
1428                 return;
1429
1430         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1431                 return;
1432
1433         if (vblank->inmodeset) {
1434                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1435                 drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1436                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1437
1438                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1439                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1440
1441                 vblank->inmodeset = 0;
1442         }
1443 }
1444
1445 /*
1446  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1447  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1448  *
1449  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1450  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1451  *
1452  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1453  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1454  * will have already been incremented.
1455  */
1456 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1457                     struct drm_file *file_priv)
1458 {
1459         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1460         unsigned int pipe;
1461
1462         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1463         if (!dev->num_crtcs)
1464                 return 0;
1465
1466         /* KMS drivers handle this internally */
1467         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
1468                 return 0;
1469
1470         pipe = modeset->crtc;
1471         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1472                 return -EINVAL;
1473
1474         switch (modeset->cmd) {
1475         case _DRM_PRE_MODESET:
1476                 drm_legacy_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1477                 break;
1478         case _DRM_POST_MODESET:
1479                 drm_legacy_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1480                 break;
1481         default:
1482                 return -EINVAL;
1483         }
1484
1485         return 0;
1486 }
1487
1488 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1489                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1490                                   struct drm_file *file_priv)
1491 {
1492         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1493         struct drm_pending_vblank_event *e;
1494         struct timeval now;
1495         unsigned long flags;
1496         unsigned int seq;
1497         int ret;
1498
1499         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1500         if (e == NULL) {
1501                 ret = -ENOMEM;
1502                 goto err_put;
1503         }
1504
1505         e->pipe = pipe;
1506         e->base.pid = current->pid;
1507         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1508         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1509         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1510
1511         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1512
1513         /*
1514          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
1515          * drm_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
1516          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
1517          * drm_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
1518          */
1519         if (!vblank->enabled) {
1520                 ret = -EINVAL;
1521                 goto err_unlock;
1522         }
1523
1524         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
1525                                             &e->event.base);
1526
1527         if (ret)
1528                 goto err_unlock;
1529
1530         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1531
1532         DRM_DEBUG("event on vblank count %u, current %u, crtc %u\n",
1533                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1534
1535         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1536                                       vblwait->request.sequence);
1537
1538         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1539         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1540                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1541                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1542                 vblwait->reply.sequence = seq;
1543         } else {
1544                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1545                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1546                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1547         }
1548
1549         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1550
1551         return 0;
1552
1553 err_unlock:
1554         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1555         kfree(e);
1556 err_put:
1557         drm_vblank_put(dev, pipe);
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Wait for VBLANK.
1563  *
1564  * \param inode device inode.
1565  * \param file_priv DRM file private.
1566  * \param cmd command.
1567  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1568  * \return zero on success or a negative number on failure.
1569  *
1570  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1571  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1572  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1573  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1574  */
1575 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1576                     struct drm_file *file_priv)
1577 {
1578         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1579         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1580         int ret;
1581         unsigned int flags, seq, pipe, high_pipe;
1582
1583         if (!dev->irq_enabled)
1584                 return -EINVAL;
1585
1586         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1587                 return -EINVAL;
1588
1589         if (vblwait->request.type &
1590             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1591               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1592                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1593                           vblwait->request.type,
1594                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1595                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1596                 return -EINVAL;
1597         }
1598
1599         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1600         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1601         if (high_pipe)
1602                 pipe = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1603         else
1604                 pipe = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1605         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1606                 return -EINVAL;
1607
1608         vblank = &dev->vblank[pipe];
1609
1610         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1611         if (ret) {
1612                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1613                 return ret;
1614         }
1615         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1616
1617         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1618         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1619                 vblwait->request.sequence += seq;
1620                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1621         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1622                 break;
1623         default:
1624                 ret = -EINVAL;
1625                 goto done;
1626         }
1627
1628         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1629             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1630                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1631         }
1632
1633         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1634                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1635                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1636                  */
1637                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, vblwait, file_priv);
1638         }
1639
1640         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %u, crtc %u\n",
1641                   vblwait->request.sequence, pipe);
1642         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1643                     (((drm_vblank_count(dev, pipe) -
1644                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1645                      !vblank->enabled ||
1646                      !dev->irq_enabled));
1647
1648         if (ret != -EINTR) {
1649                 struct timeval now;
1650
1651                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1652                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1653                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1654
1655                 DRM_DEBUG("returning %u to client\n",
1656                           vblwait->reply.sequence);
1657         } else {
1658                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1659         }
1660
1661 done:
1662         drm_vblank_put(dev, pipe);
1663         return ret;
1664 }
1665
1666 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1667 {
1668         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1669         struct timeval now;
1670         unsigned int seq;
1671
1672         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1673
1674         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1675
1676         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1677                 if (e->pipe != pipe)
1678                         continue;
1679                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1680                         continue;
1681
1682                 DRM_DEBUG("vblank event on %u, current %u\n",
1683                           e->event.sequence, seq);
1684
1685                 list_del(&e->base.link);
1686                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1687                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1688         }
1689
1690         trace_drm_vblank_event(pipe, seq);
1691 }
1692
1693 /**
1694  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1695  * @dev: DRM device
1696  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1697  *
1698  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1699  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1700  *
1701  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1702  */
1703 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1704 {
1705         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1706         unsigned long irqflags;
1707
1708         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1709                 return false;
1710
1711         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1712                 return false;
1713
1714         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1715
1716         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1717          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1718          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1719          */
1720         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1721
1722         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1723         if (!vblank->enabled) {
1724                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1725                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1726                 return false;
1727         }
1728
1729         drm_update_vblank_count(dev, pipe, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1730
1731         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1732
1733         wake_up(&vblank->queue);
1734         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1735
1736         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1737
1738         return true;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1741
1742 /**
1743  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1744  * @crtc: where this event occurred
1745  *
1746  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1747  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1748  *
1749  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1750  *
1751  * Returns:
1752  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1753  */
1754 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1755 {
1756         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1757 }
1758 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
1759
1760 /**
1761  * drm_vblank_no_hw_counter - "No hw counter" implementation of .get_vblank_counter()
1762  * @dev: DRM device
1763  * @pipe: CRTC for which to read the counter
1764  *
1765  * Drivers can plug this into the .get_vblank_counter() function if
1766  * there is no useable hardware frame counter available.
1767  *
1768  * Returns:
1769  * 0
1770  */
1771 u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1772 {
1773         WARN_ON_ONCE(dev->max_vblank_count != 0);
1774         return 0;
1775 }
1776 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_no_hw_counter);