]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/gpu/drm/drm_irq.c
Merge tag 'drm-misc-next-2017-01-23' of git://anongit.freedesktop.org/git/drm-misc...
[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 int drm_legacy_irq_control(struct drm_device *dev, void *data,
583                            struct drm_file *file_priv)
584 {
585         struct drm_control *ctl = data;
586         int ret = 0, irq;
587
588         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
589          * this used to be a separate function in drm_dma.h
590          */
591
592         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
593                 return 0;
594         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
595                 return 0;
596         /* UMS was only ever supported on pci devices. */
597         if (WARN_ON(!dev->pdev))
598                 return -EINVAL;
599
600         switch (ctl->func) {
601         case DRM_INST_HANDLER:
602                 irq = dev->pdev->irq;
603
604                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
605                     ctl->irq != irq)
606                         return -EINVAL;
607                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
608                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
609                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
610
611                 return ret;
612         case DRM_UNINST_HANDLER:
613                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
614                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
615                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
616
617                 return ret;
618         default:
619                 return -EINVAL;
620         }
621 }
622
623 /**
624  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
625  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
626  * @mode: display mode containing the scanout timings
627  *
628  * Calculate and store various constants which are later
629  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
630  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
631  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
632  * things like panel scaling or other adjustments into account.
633  */
634 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
635                                      const struct drm_display_mode *mode)
636 {
637         struct drm_device *dev = crtc->dev;
638         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
639         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
640         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
641         int dotclock = mode->crtc_clock;
642
643         if (!dev->num_crtcs)
644                 return;
645
646         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
647                 return;
648
649         /* Valid dotclock? */
650         if (dotclock > 0) {
651                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
652
653                 /*
654                  * Convert scanline length in pixels and video
655                  * dot clock to line duration and frame duration
656                  * in nanoseconds:
657                  */
658                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
659                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
660
661                 /*
662                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
663                  */
664                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
665                         framedur_ns /= 2;
666         } else
667                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
668                           crtc->base.id);
669
670         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
671         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
672
673         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
674                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
675                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
676         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
677                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
678 }
679 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
680
681 /**
682  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
683  * @dev: DRM device
684  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
685  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
686  *             On return contains true maximum error of timestamp
687  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
688  * @flags: Flags to pass to driver:
689  *         0 = Default,
690  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
691  * @mode: mode which defines the scanout timings
692  *
693  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
694  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
695  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
696  * actual timestamping.
697  *
698  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
699  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
700  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
701  * pixel in the following video frame.
702  *
703  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
704  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
705  * that corresponds to the true scanout timing.
706  *
707  * The current implementation only handles standard video modes. It
708  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
709  * active. Higher level code is expected to handle this.
710  *
711  * Returns:
712  * Negative value on error, failure or if not supported in current
713  * video mode:
714  *
715  * -EINVAL    Invalid CRTC.
716  * -EAGAIN    Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
717  * -ENOTSUPP  Function not supported in current display mode.
718  * -EIO       Failed, e.g., due to failed scanout position query.
719  *
720  * Returns or'ed positive status flags on success:
721  *
722  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
723  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
724  *
725  */
726 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev,
727                                           unsigned int pipe,
728                                           int *max_error,
729                                           struct timeval *vblank_time,
730                                           unsigned flags,
731                                           const struct drm_display_mode *mode)
732 {
733         struct timeval tv_etime;
734         ktime_t stime, etime;
735         unsigned int vbl_status;
736         int ret = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
737         int vpos, hpos, i;
738         int delta_ns, duration_ns;
739
740         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
741                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
742                 return -EINVAL;
743         }
744
745         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
746         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
747                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
748                 return -EIO;
749         }
750
751         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
752          * Happens during initial modesetting of a crtc.
753          */
754         if (mode->crtc_clock == 0) {
755                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
756                 return -EAGAIN;
757         }
758
759         /* Get current scanout position with system timestamp.
760          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
761          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
762          *
763          * This guarantees a tight bound on maximum error if
764          * code gets preempted or delayed for some reason.
765          */
766         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
767                 /*
768                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
769                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
770                  */
771                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, pipe, flags,
772                                                                &vpos, &hpos,
773                                                                &stime, &etime,
774                                                                mode);
775
776                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
777                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
778                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed [0x%x].\n",
779                                   pipe, vbl_status);
780                         return -EIO;
781                 }
782
783                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
784                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
785
786                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
787                 if (duration_ns <= *max_error)
788                         break;
789         }
790
791         /* Noisy system timing? */
792         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
793                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
794                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
795         }
796
797         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
798         *max_error = duration_ns;
799
800         /* Check if in vblank area:
801          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
802          * within vblank area, counting down the number of lines until
803          * start of scanout.
804          */
805         if (vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK)
806                 ret |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
807
808         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
809          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
810          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
811          */
812         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
813                            mode->crtc_clock);
814
815         if (!drm_timestamp_monotonic)
816                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
817
818         /* save this only for debugging purposes */
819         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
820         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
821          * vblank_time timestamp for end of vblank.
822          */
823         etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
824         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
825
826         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u : v 0x%x p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
827                       pipe, vbl_status, hpos, vpos,
828                       (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
829                       (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
830                       duration_ns/1000, i);
831
832         return ret;
833 }
834 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
835
836 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
837 {
838         ktime_t now;
839
840         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
841         return ktime_to_timeval(now);
842 }
843
844 /**
845  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
846  *                             vblank interval
847  * @dev: DRM device
848  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
849  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
850  * @flags: Flags to pass to driver:
851  *         0 = Default,
852  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
853  *
854  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
855  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
856  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
857  *
858  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
859  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
860  *
861  * Returns:
862  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
863  */
864 static bool
865 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
866                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
867 {
868         int ret;
869
870         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
871         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
872
873         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
874         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
875                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, pipe, &max_error,
876                                                         tvblank, flags);
877                 if (ret > 0)
878                         return true;
879         }
880
881         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
882          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
883          */
884         *tvblank = get_drm_timestamp();
885
886         return false;
887 }
888
889 /**
890  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
891  * @crtc: which counter to retrieve
892  *
893  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
894  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
895  * modesetting activity.
896  *
897  * Returns:
898  * The software vblank counter.
899  */
900 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
901 {
902         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
903 }
904 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
905
906 /**
907  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
908  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
909  * @dev: DRM device
910  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
911  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
912  *
913  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
914  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
915  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
916  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
917  *
918  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
919  */
920 static u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
921                                      struct timeval *vblanktime)
922 {
923         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
924         u32 vblank_count;
925         unsigned int seq;
926
927         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs)) {
928                 *vblanktime = (struct timeval) { 0 };
929                 return 0;
930         }
931
932         do {
933                 seq = read_seqbegin(&vblank->seqlock);
934                 vblank_count = vblank->count;
935                 *vblanktime = vblank->time;
936         } while (read_seqretry(&vblank->seqlock, seq));
937
938         return vblank_count;
939 }
940
941 /**
942  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
943  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
944  * @crtc: which counter to retrieve
945  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
946  *
947  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
948  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
949  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
950  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
951  */
952 u32 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
953                                    struct timeval *vblanktime)
954 {
955         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
956                                          vblanktime);
957 }
958 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
959
960 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
961                 struct drm_pending_vblank_event *e,
962                 unsigned long seq, struct timeval *now)
963 {
964         e->event.sequence = seq;
965         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
966         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
967
968         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
969                                          e->event.sequence);
970
971         drm_send_event_locked(dev, &e->base);
972 }
973
974 /**
975  * drm_crtc_arm_vblank_event - arm vblank event after pageflip
976  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
977  * @e: the event to send
978  *
979  * A lot of drivers need to generate vblank events for the very next vblank
980  * interrupt. For example when the page flip interrupt happens when the page
981  * flip gets armed, but not when it actually executes within the next vblank
982  * period. This helper function implements exactly the required vblank arming
983  * behaviour.
984  *
985  * NOTE: Drivers using this to send out the event in &struct drm_crtc_state
986  * as part of an atomic commit must ensure that the next vblank happens at
987  * exactly the same time as the atomic commit is committed to the hardware. This
988  * function itself does **not** protect again the next vblank interrupt racing
989  * with either this function call or the atomic commit operation. A possible
990  * sequence could be:
991  *
992  * 1. Driver commits new hardware state into vblank-synchronized registers.
993  * 2. A vblank happens, committing the hardware state. Also the corresponding
994  *    vblank interrupt is fired off and fully processed by the interrupt
995  *    handler.
996  * 3. The atomic commit operation proceeds to call drm_crtc_arm_vblank_event().
997  * 4. The event is only send out for the next vblank, which is wrong.
998  *
999  * An equivalent race can happen when the driver calls
1000  * drm_crtc_arm_vblank_event() before writing out the new hardware state.
1001  *
1002  * The only way to make this work safely is to prevent the vblank from firing
1003  * (and the hardware from committing anything else) until the entire atomic
1004  * commit sequence has run to completion. If the hardware does not have such a
1005  * feature (e.g. using a "go" bit), then it is unsafe to use this functions.
1006  * Instead drivers need to manually send out the event from their interrupt
1007  * handler by calling drm_crtc_send_vblank_event() and make sure that there's no
1008  * possible race with the hardware committing the atomic update.
1009  *
1010  * Caller must hold event lock. Caller must also hold a vblank reference for
1011  * the event @e, which will be dropped when the next vblank arrives.
1012  */
1013 void drm_crtc_arm_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1014                                struct drm_pending_vblank_event *e)
1015 {
1016         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1017         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1018
1019         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1020
1021         e->pipe = pipe;
1022         e->event.sequence = drm_vblank_count(dev, pipe);
1023         list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1024 }
1025 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_arm_vblank_event);
1026
1027 /**
1028  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1029  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1030  * @e: the event to send
1031  *
1032  * Updates sequence # and timestamp on event for the most recently processed
1033  * vblank, and sends it to userspace.  Caller must hold event lock.
1034  *
1035  * See drm_crtc_arm_vblank_event() for a helper which can be used in certain
1036  * situation, especially to send out events for atomic commit operations.
1037  */
1038 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1039                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1040 {
1041         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1042         unsigned int seq, pipe = drm_crtc_index(crtc);
1043         struct timeval now;
1044
1045         if (dev->num_crtcs > 0) {
1046                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1047         } else {
1048                 seq = 0;
1049
1050                 now = get_drm_timestamp();
1051         }
1052         e->pipe = pipe;
1053         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1056
1057 /**
1058  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
1059  * @dev: DRM device
1060  * @pipe: CRTC index
1061  *
1062  * Returns:
1063  * Zero on success or a negative error code on failure.
1064  */
1065 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1066 {
1067         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1068         int ret = 0;
1069
1070         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1071
1072         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1073
1074         if (!vblank->enabled) {
1075                 /*
1076                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1077                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1078                  * until we are done reinitializing master counter and
1079                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1080                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1081                  */
1082                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1083                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
1084                 if (ret)
1085                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1086                 else {
1087                         vblank->enabled = true;
1088                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1089                 }
1090         }
1091
1092         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1093
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 /**
1098  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1099  * @dev: DRM device
1100  * @pipe: index of CRTC to own
1101  *
1102  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1103  * while in use.
1104  *
1105  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1106  *
1107  * Returns:
1108  * Zero on success or a negative error code on failure.
1109  */
1110 static int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1111 {
1112         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1113         unsigned long irqflags;
1114         int ret = 0;
1115
1116         if (!dev->num_crtcs)
1117                 return -EINVAL;
1118
1119         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1120                 return -EINVAL;
1121
1122         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1123         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1124         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1125                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1126         } else {
1127                 if (!vblank->enabled) {
1128                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1129                         ret = -EINVAL;
1130                 }
1131         }
1132         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1133
1134         return ret;
1135 }
1136
1137 /**
1138  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1139  * @crtc: which CRTC to own
1140  *
1141  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1142  * while in use.
1143  *
1144  * Returns:
1145  * Zero on success or a negative error code on failure.
1146  */
1147 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1148 {
1149         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1152
1153 /**
1154  * drm_vblank_put - release ownership of vblank events
1155  * @dev: DRM device
1156  * @pipe: index of CRTC to release
1157  *
1158  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1159  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1160  *
1161  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1162  */
1163 static void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1164 {
1165         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1166
1167         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1168                 return;
1169
1170         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1171                 return;
1172
1173         /* Last user schedules interrupt disable */
1174         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1175                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1176                         return;
1177                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1178                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1179                 else
1180                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1181                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1182         }
1183 }
1184
1185 /**
1186  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1187  * @crtc: which counter to give up
1188  *
1189  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1190  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1191  */
1192 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1193 {
1194         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1195 }
1196 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1197
1198 /**
1199  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1200  * @dev: DRM device
1201  * @pipe: CRTC index
1202  *
1203  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1204  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1205  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1206  */
1207 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1208 {
1209         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1210         int ret;
1211         u32 last;
1212
1213         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1214                 return;
1215
1216         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1217         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1218                 return;
1219
1220         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1221
1222         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1223                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1224                                  msecs_to_jiffies(100));
1225
1226         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1227
1228         drm_vblank_put(dev, pipe);
1229 }
1230 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1231
1232 /**
1233  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1234  * @crtc: DRM crtc
1235  *
1236  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1237  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1238  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1239  */
1240 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1241 {
1242         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1243 }
1244 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1245
1246 /**
1247  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1248  * @crtc: CRTC in question
1249  *
1250  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1251  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1252  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1253  *
1254  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1255  * reset, e.g. when suspending.
1256  */
1257 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1258 {
1259         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1260         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1261         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1262         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1263         struct timeval now;
1264         unsigned long irqflags;
1265         unsigned int seq;
1266
1267         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1268                 return;
1269
1270         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1271
1272         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1273         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1274                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1275
1276         /* Avoid redundant vblank disables without previous
1277          * drm_crtc_vblank_on(). */
1278         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_ATOMIC) || !vblank->inmodeset)
1279                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1280
1281         wake_up(&vblank->queue);
1282
1283         /*
1284          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1285          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1286          */
1287         if (!vblank->inmodeset) {
1288                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1289                 vblank->inmodeset = 1;
1290         }
1291         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1292
1293         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1294         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1295
1296         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1297                 if (e->pipe != pipe)
1298                         continue;
1299                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: "
1300                           "wanted %u, current %u\n",
1301                           e->event.sequence, seq);
1302                 list_del(&e->base.link);
1303                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1304                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1305         }
1306         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1307 }
1308 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1309
1310 /**
1311  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1312  * @crtc: CRTC in question
1313  *
1314  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1315  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1316  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1317  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1318  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1319  */
1320 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1321 {
1322         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1323         unsigned long irqflags;
1324         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1325         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1326
1327         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1328         /*
1329          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1330          * interrupt by bumping the refcount.
1331          */
1332         if (!vblank->inmodeset) {
1333                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1334                 vblank->inmodeset = 1;
1335         }
1336         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1337
1338         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1339 }
1340 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1341
1342 /**
1343  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1344  * @crtc: CRTC in question
1345  *
1346  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1347  * drm_crtc_vblank_off() again. Note that calls to drm_crtc_vblank_on() and
1348  * drm_crtc_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1349  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1350  */
1351 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1352 {
1353         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1354         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1355         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1356         unsigned long irqflags;
1357
1358         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1359                 return;
1360
1361         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1362         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1363                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1364
1365         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1366         if (vblank->inmodeset) {
1367                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1368                 vblank->inmodeset = 0;
1369         }
1370
1371         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1372
1373         /*
1374          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1375          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1376          */
1377         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 || drm_vblank_offdelay == 0)
1378                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1379         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1382
1383 static void drm_legacy_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev,
1384                                           unsigned int pipe)
1385 {
1386         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1387
1388         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1389         if (!dev->num_crtcs)
1390                 return;
1391
1392         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1393                 return;
1394
1395         /*
1396          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1397          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1398          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1399          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1400          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1401          */
1402         if (!vblank->inmodeset) {
1403                 vblank->inmodeset = 0x1;
1404                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1405                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1406         }
1407 }
1408
1409 static void drm_legacy_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev,
1410                                            unsigned int pipe)
1411 {
1412         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1413         unsigned long irqflags;
1414
1415         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1416         if (!dev->num_crtcs)
1417                 return;
1418
1419         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1420                 return;
1421
1422         if (vblank->inmodeset) {
1423                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1424                 drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1425                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1426
1427                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1428                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1429
1430                 vblank->inmodeset = 0;
1431         }
1432 }
1433
1434 int drm_legacy_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1435                            struct drm_file *file_priv)
1436 {
1437         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1438         unsigned int pipe;
1439
1440         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1441         if (!dev->num_crtcs)
1442                 return 0;
1443
1444         /* KMS drivers handle this internally */
1445         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
1446                 return 0;
1447
1448         pipe = modeset->crtc;
1449         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1450                 return -EINVAL;
1451
1452         switch (modeset->cmd) {
1453         case _DRM_PRE_MODESET:
1454                 drm_legacy_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1455                 break;
1456         case _DRM_POST_MODESET:
1457                 drm_legacy_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1458                 break;
1459         default:
1460                 return -EINVAL;
1461         }
1462
1463         return 0;
1464 }
1465
1466 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1467                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1468                                   struct drm_file *file_priv)
1469 {
1470         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1471         struct drm_pending_vblank_event *e;
1472         struct timeval now;
1473         unsigned long flags;
1474         unsigned int seq;
1475         int ret;
1476
1477         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1478         if (e == NULL) {
1479                 ret = -ENOMEM;
1480                 goto err_put;
1481         }
1482
1483         e->pipe = pipe;
1484         e->base.pid = current->pid;
1485         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1486         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1487         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1488
1489         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1490
1491         /*
1492          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
1493          * drm_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
1494          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
1495          * drm_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
1496          */
1497         if (!vblank->enabled) {
1498                 ret = -EINVAL;
1499                 goto err_unlock;
1500         }
1501
1502         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
1503                                             &e->event.base);
1504
1505         if (ret)
1506                 goto err_unlock;
1507
1508         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1509
1510         DRM_DEBUG("event on vblank count %u, current %u, crtc %u\n",
1511                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1512
1513         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1514                                       vblwait->request.sequence);
1515
1516         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1517         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1518                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1519                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1520                 vblwait->reply.sequence = seq;
1521         } else {
1522                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1523                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1524                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1525         }
1526
1527         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1528
1529         return 0;
1530
1531 err_unlock:
1532         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1533         kfree(e);
1534 err_put:
1535         drm_vblank_put(dev, pipe);
1536         return ret;
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Wait for VBLANK.
1541  *
1542  * \param inode device inode.
1543  * \param file_priv DRM file private.
1544  * \param cmd command.
1545  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1546  * \return zero on success or a negative number on failure.
1547  *
1548  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1549  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1550  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1551  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1552  */
1553 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1554                     struct drm_file *file_priv)
1555 {
1556         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1557         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1558         int ret;
1559         unsigned int flags, seq, pipe, high_pipe;
1560
1561         if (!dev->irq_enabled)
1562                 return -EINVAL;
1563
1564         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1565                 return -EINVAL;
1566
1567         if (vblwait->request.type &
1568             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1569               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1570                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1571                           vblwait->request.type,
1572                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1573                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1574                 return -EINVAL;
1575         }
1576
1577         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1578         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1579         if (high_pipe)
1580                 pipe = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1581         else
1582                 pipe = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1583         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1584                 return -EINVAL;
1585
1586         vblank = &dev->vblank[pipe];
1587
1588         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1589         if (ret) {
1590                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1591                 return ret;
1592         }
1593         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1594
1595         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1596         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1597                 vblwait->request.sequence += seq;
1598                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1599         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1600                 break;
1601         default:
1602                 ret = -EINVAL;
1603                 goto done;
1604         }
1605
1606         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1607             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1608                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1609         }
1610
1611         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1612                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1613                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1614                  */
1615                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, vblwait, file_priv);
1616         }
1617
1618         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %u, crtc %u\n",
1619                   vblwait->request.sequence, pipe);
1620         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1621                     (((drm_vblank_count(dev, pipe) -
1622                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1623                      !vblank->enabled ||
1624                      !dev->irq_enabled));
1625
1626         if (ret != -EINTR) {
1627                 struct timeval now;
1628
1629                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1630                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1631                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1632
1633                 DRM_DEBUG("returning %u to client\n",
1634                           vblwait->reply.sequence);
1635         } else {
1636                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1637         }
1638
1639 done:
1640         drm_vblank_put(dev, pipe);
1641         return ret;
1642 }
1643
1644 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1645 {
1646         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1647         struct timeval now;
1648         unsigned int seq;
1649
1650         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1651
1652         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1653
1654         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1655                 if (e->pipe != pipe)
1656                         continue;
1657                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1658                         continue;
1659
1660                 DRM_DEBUG("vblank event on %u, current %u\n",
1661                           e->event.sequence, seq);
1662
1663                 list_del(&e->base.link);
1664                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1665                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1666         }
1667
1668         trace_drm_vblank_event(pipe, seq);
1669 }
1670
1671 /**
1672  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1673  * @dev: DRM device
1674  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1675  *
1676  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1677  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1678  *
1679  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1680  */
1681 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1682 {
1683         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1684         unsigned long irqflags;
1685
1686         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1687                 return false;
1688
1689         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1690                 return false;
1691
1692         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1693
1694         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1695          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1696          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1697          */
1698         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1699
1700         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1701         if (!vblank->enabled) {
1702                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1703                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1704                 return false;
1705         }
1706
1707         drm_update_vblank_count(dev, pipe, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1708
1709         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1710
1711         wake_up(&vblank->queue);
1712         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1713
1714         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1715
1716         return true;
1717 }
1718 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1719
1720 /**
1721  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1722  * @crtc: where this event occurred
1723  *
1724  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1725  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1726  *
1727  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1728  *
1729  * Returns:
1730  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1731  */
1732 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1733 {
1734         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1735 }
1736 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
1737
1738 /**
1739  * drm_vblank_no_hw_counter - "No hw counter" implementation of .get_vblank_counter()
1740  * @dev: DRM device
1741  * @pipe: CRTC for which to read the counter
1742  *
1743  * Drivers can plug this into the .get_vblank_counter() function if
1744  * there is no useable hardware frame counter available.
1745  *
1746  * Returns:
1747  * 0
1748  */
1749 u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1750 {
1751         WARN_ON_ONCE(dev->max_vblank_count != 0);
1752         return 0;
1753 }
1754 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_no_hw_counter);