drivers/gpu/drm/drm_irq.c

   1 /**
   2  * \file drm_irq.c
   3  * IRQ support
   4  *
   5  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
   6  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
   7  */
   8
   9 /*
  10  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
  11  *
  12  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
  13  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
  14  * All Rights Reserved.
  15  *
  16  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  17  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  18  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  19  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  20  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  21  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  22  *
  23  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  24  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  25  * Software.
  26  *
  27  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  28  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  29  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  30  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  31  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  32  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  33  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  34  */
  35
  36 #include <drm/drmP.h>
  37 #include "drm_trace.h"
  38
  39 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
  40 #include <linux/slab.h>
  41
  42 #include <linux/vgaarb.h>
  43 #include <linux/export.h>
  44
  45 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
  46 #define vblanktimestamp(dev, crtc, count) ( \
  47         (dev)->_vblank_time[(crtc) * DRM_VBLANKTIME_RBSIZE + \
  48         ((count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE)])
  49
  50 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
  51  * drm_timestamp_precision before giving up.
  52  */
  53 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
  54
  55 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
  56  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
  57  */
  58 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
  59
  60 /**
  61  * Get interrupt from bus id.
  62  *
  63  * \param inode device inode.
  64  * \param file_priv DRM file private.
  65  * \param cmd command.
  66  * \param arg user argument, pointing to a drm_irq_busid structure.
  67  * \return zero on success or a negative number on failure.
  68  *
  69  * Finds the PCI device with the specified bus id and gets its IRQ number.
  70  * This IOCTL is deprecated, and will now return EINVAL for any busid not equal
  71  * to that of the device that this DRM instance attached to.
  72  */
  73 int drm_irq_by_busid(struct drm_device *dev, void *data,
  74                      struct drm_file *file_priv)
  75 {
  76         struct drm_irq_busid *p = data;
  77
  78         if (!dev->driver->bus->irq_by_busid)
  79                 return -EINVAL;
  80
  81         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
  82                 return -EINVAL;
  83
  84         return dev->driver->bus->irq_by_busid(dev, p);
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Clear vblank timestamp buffer for a crtc.
  89  */
  90 static void clear_vblank_timestamps(struct drm_device *dev, int crtc)
  91 {
  92         memset(&dev->_vblank_time[crtc * DRM_VBLANKTIME_RBSIZE], 0,
  93                 DRM_VBLANKTIME_RBSIZE * sizeof(struct timeval));
  94 }
  95
  96 /*
  97  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
  98  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
  99  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
 100  * disable.
 101  */
 102 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, int crtc)
 103 {
 104         unsigned long irqflags;
 105         u32 vblcount;
 106         s64 diff_ns;
 107         int vblrc;
 108         struct timeval tvblank;
 109         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
 110
 111         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
 112          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
 113          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
 114          */
 115         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
 116
 117         dev->driver->disable_vblank(dev, crtc);
 118         dev->vblank_enabled[crtc] = 0;
 119
 120         /* No further vblank irq's will be processed after
 121          * this point. Get current hardware vblank count and
 122          * vblank timestamp, repeat until they are consistent.
 123          *
 124          * FIXME: There is still a race condition here and in
 125          * drm_update_vblank_count() which can cause off-by-one
 126          * reinitialization of software vblank counter. If gpu
 127          * vblank counter doesn't increment exactly at the leading
 128          * edge of a vblank interval, then we can lose 1 count if
 129          * we happen to execute between start of vblank and the
 130          * delayed gpu counter increment.
 131          */
 132         do {
 133                 dev->last_vblank[crtc] = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
 134                 vblrc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, 0);
 135         } while (dev->last_vblank[crtc] != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc) && (--count) && vblrc);
 136
 137         if (!count)
 138                 vblrc = 0;
 139
 140         /* Compute time difference to stored timestamp of last vblank
 141          * as updated by last invocation of drm_handle_vblank() in vblank irq.
 142          */
 143         vblcount = atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]);
 144         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
 145                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
 146
 147         /* If there is at least 1 msec difference between the last stored
 148          * timestamp and tvblank, then we are currently executing our
 149          * disable inside a new vblank interval, the tvblank timestamp
 150          * corresponds to this new vblank interval and the irq handler
 151          * for this vblank didn't run yet and won't run due to our disable.
 152          * Therefore we need to do the job of drm_handle_vblank() and
 153          * increment the vblank counter by one to account for this vblank.
 154          *
 155          * Skip this step if there isn't any high precision timestamp
 156          * available. In that case we can't account for this and just
 157          * hope for the best.
 158          */
 159         if ((vblrc > 0) && (abs64(diff_ns) > 1000000)) {
 160                 atomic_inc(&dev->_vblank_count[crtc]);
 161                 smp_mb__after_atomic_inc();
 162         }
 163
 164         /* Invalidate all timestamps while vblank irq's are off. */
 165         clear_vblank_timestamps(dev, crtc);
 166
 167         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
 168 }
 169
 170 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
 171 {
 172         struct drm_device *dev = (struct drm_device *)arg;
 173         unsigned long irqflags;
 174         int i;
 175
 176         if (!dev->vblank_disable_allowed)
 177                 return;
 178
 179         for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
 180                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
 181                 if (atomic_read(&dev->vblank_refcount[i]) == 0 &&
 182                     dev->vblank_enabled[i]) {
 183                         DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %d\n", i);
 184                         vblank_disable_and_save(dev, i);
 185                 }
 186                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
 187         }
 188 }
 189
 190 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
 191 {
 192         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
 193         if (dev->num_crtcs == 0)
 194                 return;
 195
 196         del_timer_sync(&dev->vblank_disable_timer);
 197
 198         vblank_disable_fn((unsigned long)dev);
 199
 200         kfree(dev->vbl_queue);
 201         kfree(dev->_vblank_count);
 202         kfree(dev->vblank_refcount);
 203         kfree(dev->vblank_enabled);
 204         kfree(dev->last_vblank);
 205         kfree(dev->last_vblank_wait);
 206         kfree(dev->vblank_inmodeset);
 207         kfree(dev->_vblank_time);
 208
 209         dev->num_crtcs = 0;
 210 }
 211 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
 212
 213 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, int num_crtcs)
 214 {
 215         int i, ret = -ENOMEM;
 216
 217         setup_timer(&dev->vblank_disable_timer, vblank_disable_fn,
 218                     (unsigned long)dev);
 219         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
 220         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
 221
 222         dev->num_crtcs = num_crtcs;
 223
 224         dev->vbl_queue = kmalloc(sizeof(wait_queue_head_t) * num_crtcs,
 225                                  GFP_KERNEL);
 226         if (!dev->vbl_queue)
 227                 goto err;
 228
 229         dev->_vblank_count = kmalloc(sizeof(atomic_t) * num_crtcs, GFP_KERNEL);
 230         if (!dev->_vblank_count)
 231                 goto err;
 232
 233         dev->vblank_refcount = kmalloc(sizeof(atomic_t) * num_crtcs,
 234                                        GFP_KERNEL);
 235         if (!dev->vblank_refcount)
 236                 goto err;
 237
 238         dev->vblank_enabled = kcalloc(num_crtcs, sizeof(int), GFP_KERNEL);
 239         if (!dev->vblank_enabled)
 240                 goto err;
 241
 242         dev->last_vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
 243         if (!dev->last_vblank)
 244                 goto err;
 245
 246         dev->last_vblank_wait = kcalloc(num_crtcs, sizeof(u32), GFP_KERNEL);
 247         if (!dev->last_vblank_wait)
 248                 goto err;
 249
 250         dev->vblank_inmodeset = kcalloc(num_crtcs, sizeof(int), GFP_KERNEL);
 251         if (!dev->vblank_inmodeset)
 252                 goto err;
 253
 254         dev->_vblank_time = kcalloc(num_crtcs * DRM_VBLANKTIME_RBSIZE,
 255                                     sizeof(struct timeval), GFP_KERNEL);
 256         if (!dev->_vblank_time)
 257                 goto err;
 258
 259         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 1 (10.10.2010).\n");
 260
 261         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
 262         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
 263                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
 264         else
 265                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
 266
 267         /* Zero per-crtc vblank stuff */
 268         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
 269                 init_waitqueue_head(&dev->vbl_queue[i]);
 270                 atomic_set(&dev->_vblank_count[i], 0);
 271                 atomic_set(&dev->vblank_refcount[i], 0);
 272         }
 273
 274         dev->vblank_disable_allowed = 0;
 275         return 0;
 276
 277 err:
 278         drm_vblank_cleanup(dev);
 279         return ret;
 280 }
 281 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
 282
 283 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
 284 {
 285         struct drm_device *dev = cookie;
 286
 287         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
 288                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
 289                 return;
 290         }
 291
 292         if (!dev->irq_enabled)
 293                 return;
 294
 295         if (state) {
 296                 if (dev->driver->irq_uninstall)
 297                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
 298         } else {
 299                 if (dev->driver->irq_preinstall)
 300                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
 301                 if (dev->driver->irq_postinstall)
 302                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
 303         }
 304 }
 305
 306 /**
 307  * Install IRQ handler.
 308  *
 309  * \param dev DRM device.
 310  *
 311  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
 312  * \c irq_preinstall() and \c irq_postinstall() functions
 313  * before and after the installation.
 314  */
 315 int drm_irq_install(struct drm_device *dev)
 316 {
 317         int ret;
 318         unsigned long sh_flags = 0;
 319         char *irqname;
 320
 321         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
 322                 return -EINVAL;
 323
 324         if (drm_dev_to_irq(dev) == 0)
 325                 return -EINVAL;
 326
 327         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 328
 329         /* Driver must have been initialized */
 330         if (!dev->dev_private) {
 331                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 332                 return -EINVAL;
 333         }
 334
 335         if (dev->irq_enabled) {
 336                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 337                 return -EBUSY;
 338         }
 339         dev->irq_enabled = 1;
 340         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 341
 342         DRM_DEBUG("irq=%d\n", drm_dev_to_irq(dev));
 343
 344         /* Before installing handler */
 345         if (dev->driver->irq_preinstall)
 346                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
 347
 348         /* Install handler */
 349         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
 350                 sh_flags = IRQF_SHARED;
 351
 352         if (dev->devname)
 353                 irqname = dev->devname;
 354         else
 355                 irqname = dev->driver->name;
 356
 357         ret = request_irq(drm_dev_to_irq(dev), dev->driver->irq_handler,
 358                           sh_flags, irqname, dev);
 359
 360         if (ret < 0) {
 361                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 362                 dev->irq_enabled = 0;
 363                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 364                 return ret;
 365         }
 366
 367         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
 368                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
 369
 370         /* After installing handler */
 371         if (dev->driver->irq_postinstall)
 372                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
 373
 374         if (ret < 0) {
 375                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 376                 dev->irq_enabled = 0;
 377                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 378                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
 379                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
 380                 free_irq(drm_dev_to_irq(dev), dev);
 381         }
 382
 383         return ret;
 384 }
 385 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
 386
 387 /**
 388  * Uninstall the IRQ handler.
 389  *
 390  * \param dev DRM device.
 391  *
 392  * Calls the driver's \c irq_uninstall() function, and stops the irq.
 393  */
 394 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
 395 {
 396         unsigned long irqflags;
 397         int irq_enabled, i;
 398
 399         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
 400                 return -EINVAL;
 401
 402         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 403         irq_enabled = dev->irq_enabled;
 404         dev->irq_enabled = 0;
 405         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 406
 407         /*
 408          * Wake up any waiters so they don't hang.
 409          */
 410         if (dev->num_crtcs) {
 411                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
 412                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
 413                         DRM_WAKEUP(&dev->vbl_queue[i]);
 414                         dev->vblank_enabled[i] = 0;
 415                         dev->last_vblank[i] =
 416                                 dev->driver->get_vblank_counter(dev, i);
 417                 }
 418                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
 419         }
 420
 421         if (!irq_enabled)
 422                 return -EINVAL;
 423
 424         DRM_DEBUG("irq=%d\n", drm_dev_to_irq(dev));
 425
 426         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
 427                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
 428
 429         if (dev->driver->irq_uninstall)
 430                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
 431
 432         free_irq(drm_dev_to_irq(dev), dev);
 433
 434         return 0;
 435 }
 436 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
 437
 438 /**
 439  * IRQ control ioctl.
 440  *
 441  * \param inode device inode.
 442  * \param file_priv DRM file private.
 443  * \param cmd command.
 444  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
 445  * \return zero on success or a negative number on failure.
 446  *
 447  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
 448  */
 449 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
 450                 struct drm_file *file_priv)
 451 {
 452         struct drm_control *ctl = data;
 453
 454         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
 455          * this used to be a separate function in drm_dma.h
 456          */
 457
 458
 459         switch (ctl->func) {
 460         case DRM_INST_HANDLER:
 461                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
 462                         return 0;
 463                 if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
 464                         return 0;
 465                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
 466                     ctl->irq != drm_dev_to_irq(dev))
 467                         return -EINVAL;
 468                 return drm_irq_install(dev);
 469         case DRM_UNINST_HANDLER:
 470                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
 471                         return 0;
 472                 if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
 473                         return 0;
 474                 return drm_irq_uninstall(dev);
 475         default:
 476                 return -EINVAL;
 477         }
 478 }
 479
 480 /**
 481  * drm_calc_timestamping_constants - Calculate and
 482  * store various constants which are later needed by
 483  * vblank and swap-completion timestamping, e.g, by
 484  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos().
 485  * They are derived from crtc's true scanout timing,
 486  * so they take things like panel scaling or other
 487  * adjustments into account.
 488  *
 489  * @crtc drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
 490  *
 491  */
 492 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc)
 493 {
 494         s64 linedur_ns = 0, pixeldur_ns = 0, framedur_ns = 0;
 495         u64 dotclock;
 496
 497         /* Dot clock in Hz: */
 498         dotclock = (u64) crtc->hwmode.clock * 1000;
 499
 500         /* Fields of interlaced scanout modes are only halve a frame duration.
 501          * Double the dotclock to get halve the frame-/line-/pixelduration.
 502          */
 503         if (crtc->hwmode.flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
 504                 dotclock *= 2;
 505
 506         /* Valid dotclock? */
 507         if (dotclock > 0) {
 508                 /* Convert scanline length in pixels and video dot clock to
 509                  * line duration, frame duration and pixel duration in
 510                  * nanoseconds:
 511                  */
 512                 pixeldur_ns = (s64) div64_u64(1000000000, dotclock);
 513                 linedur_ns  = (s64) div64_u64(((u64) crtc->hwmode.crtc_htotal *
 514                                               1000000000), dotclock);
 515                 framedur_ns = (s64) crtc->hwmode.crtc_vtotal * linedur_ns;
 516         } else
 517                 DRM_ERROR("crtc %d: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
 518                           crtc->base.id);
 519
 520         crtc->pixeldur_ns = pixeldur_ns;
 521         crtc->linedur_ns  = linedur_ns;
 522         crtc->framedur_ns = framedur_ns;
 523
 524         DRM_DEBUG("crtc %d: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
 525                   crtc->base.id, crtc->hwmode.crtc_htotal,
 526                   crtc->hwmode.crtc_vtotal, crtc->hwmode.crtc_vdisplay);
 527         DRM_DEBUG("crtc %d: clock %d kHz framedur %d linedur %d, pixeldur %d\n",
 528                   crtc->base.id, (int) dotclock/1000, (int) framedur_ns,
 529                   (int) linedur_ns, (int) pixeldur_ns);
 530 }
 531 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
 532
 533 /**
 534  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - helper routine for kms
 535  * drivers. Implements calculation of exact vblank timestamps from
 536  * given drm_display_mode timings and current video scanout position
 537  * of a crtc. This can be called from within get_vblank_timestamp()
 538  * implementation of a kms driver to implement the actual timestamping.
 539  *
 540  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
 541  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
 542  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
 543  * pixel in the following video frame.
 544  *
 545  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
 546  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
 547  * that corresponds to the true scanout timing.
 548  *
 549  * The current implementation only handles standard video modes. It
 550  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
 551  * active. Higher level code is expected to handle this.
 552  *
 553  * @dev: DRM device.
 554  * @crtc: Which crtc's vblank timestamp to retrieve.
 555  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs).
 556  *             On return contains true maximum error of timestamp.
 557  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp.
 558  * @flags: Flags to pass to driver:
 559  *         0 = Default.
 560  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl irq handler.
 561  * @refcrtc: drm_crtc* of crtc which defines scanout timing.
 562  *
 563  * Returns negative value on error, failure or if not supported in current
 564  * video mode:
 565  *
 566  * -EINVAL   - Invalid crtc.
 567  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
 568  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
 569  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
 570  *
 571  * Returns or'ed positive status flags on success:
 572  *
 573  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
 574  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
 575  *
 576  */
 577 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev, int crtc,
 578                                           int *max_error,
 579                                           struct timeval *vblank_time,
 580                                           unsigned flags,
 581                                           struct drm_crtc *refcrtc)
 582 {
 583         ktime_t stime, etime, mono_time_offset;
 584         struct timeval tv_etime;
 585         struct drm_display_mode *mode;
 586         int vbl_status, vtotal, vdisplay;
 587         int vpos, hpos, i;
 588         s64 framedur_ns, linedur_ns, pixeldur_ns, delta_ns, duration_ns;
 589         bool invbl;
 590
 591         if (crtc < 0 || crtc >= dev->num_crtcs) {
 592                 DRM_ERROR("Invalid crtc %d\n", crtc);
 593                 return -EINVAL;
 594         }
 595
 596         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
 597         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
 598                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
 599                 return -EIO;
 600         }
 601
 602         mode = &refcrtc->hwmode;
 603         vtotal = mode->crtc_vtotal;
 604         vdisplay = mode->crtc_vdisplay;
 605
 606         /* Durations of frames, lines, pixels in nanoseconds. */
 607         framedur_ns = refcrtc->framedur_ns;
 608         linedur_ns  = refcrtc->linedur_ns;
 609         pixeldur_ns = refcrtc->pixeldur_ns;
 610
 611         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
 612          * Happens during initial modesetting of a crtc.
 613          */
 614         if (vtotal <= 0 || vdisplay <= 0 || framedur_ns == 0) {
 615                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noop due to uninitialized mode.\n", crtc);
 616                 return -EAGAIN;
 617         }
 618
 619         /* Get current scanout position with system timestamp.
 620          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
 621          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
 622          *
 623          * This guarantees a tight bound on maximum error if
 624          * code gets preempted or delayed for some reason.
 625          */
 626         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
 627                 /* Disable preemption to make it very likely to
 628                  * succeed in the first iteration even on PREEMPT_RT kernel.
 629                  */
 630                 preempt_disable();
 631
 632                 /* Get system timestamp before query. */
 633                 stime = ktime_get();
 634
 635                 /* Get vertical and horizontal scanout pos. vpos, hpos. */
 636                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, crtc, &vpos, &hpos);
 637
 638                 /* Get system timestamp after query. */
 639                 etime = ktime_get();
 640                 if (!drm_timestamp_monotonic)
 641                         mono_time_offset = ktime_get_monotonic_offset();
 642
 643                 preempt_enable();
 644
 645                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
 646                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
 647                         DRM_DEBUG("crtc %d : scanoutpos query failed [%d].\n",
 648                                   crtc, vbl_status);
 649                         return -EIO;
 650                 }
 651
 652                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
 653
 654                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
 655                 if (duration_ns <= (s64) *max_error)
 656                         break;
 657         }
 658
 659         /* Noisy system timing? */
 660         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
 661                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
 662                           crtc, (int) duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
 663         }
 664
 665         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
 666         *max_error = (int) duration_ns;
 667
 668         /* Check if in vblank area:
 669          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
 670          * within vblank area, counting down the number of lines until
 671          * start of scanout.
 672          */
 673         invbl = vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_INVBL;
 674
 675         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
 676          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
 677          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
 678          */
 679         delta_ns = (s64) vpos * linedur_ns + (s64) hpos * pixeldur_ns;
 680
 681         /* Is vpos outside nominal vblank area, but less than
 682          * 1/100 of a frame height away from start of vblank?
 683          * If so, assume this isn't a massively delayed vblank
 684          * interrupt, but a vblank interrupt that fired a few
 685          * microseconds before true start of vblank. Compensate
 686          * by adding a full frame duration to the final timestamp.
 687          * Happens, e.g., on ATI R500, R600.
 688          *
 689          * We only do this if DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ.
 690          */
 691         if ((flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) && !invbl &&
 692             ((vdisplay - vpos) < vtotal / 100)) {
 693                 delta_ns = delta_ns - framedur_ns;
 694
 695                 /* Signal this correction as "applied". */
 696                 vbl_status |= 0x8;
 697         }
 698
 699         if (!drm_timestamp_monotonic)
 700                 etime = ktime_sub(etime, mono_time_offset);
 701
 702         /* save this only for debugging purposes */
 703         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
 704         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
 705          * vblank_time timestamp for end of vblank.
 706          */
 707         etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
 708         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
 709
 710         DRM_DEBUG("crtc %d : v %d p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
 711                   crtc, (int)vbl_status, hpos, vpos,
 712                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
 713                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
 714                   (int)duration_ns/1000, i);
 715
 716         vbl_status = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
 717         if (invbl)
 718                 vbl_status |= DRM_VBLANKTIME_INVBL;
 719
 720         return vbl_status;
 721 }
 722 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
 723
 724 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
 725 {
 726         ktime_t now;
 727
 728         now = ktime_get();
 729         if (!drm_timestamp_monotonic)
 730                 now = ktime_sub(now, ktime_get_monotonic_offset());
 731
 732         return ktime_to_timeval(now);
 733 }
 734
 735 /**
 736  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
 737  * vblank interval.
 738  *
 739  * @dev: DRM device
 740  * @crtc: which crtc's vblank timestamp to retrieve
 741  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
 742  * @flags: Flags to pass to driver:
 743  *         0 = Default.
 744  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl irq handler.
 745  *
 746  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
 747  * vblank interval on specified crtc. May call into kms-driver to
 748  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
 749  *
 750  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
 751  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
 752  *
 753  * Returns non-zero if timestamp is considered to be very precise.
 754  */
 755 u32 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
 756                               struct timeval *tvblank, unsigned flags)
 757 {
 758         int ret;
 759
 760         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
 761         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
 762
 763         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
 764         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
 765                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, crtc, &max_error,
 766                                                         tvblank, flags);
 767                 if (ret > 0)
 768                         return (u32) ret;
 769         }
 770
 771         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
 772          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
 773          */
 774         *tvblank = get_drm_timestamp();
 775
 776         return 0;
 777 }
 778 EXPORT_SYMBOL(drm_get_last_vbltimestamp);
 779
 780 /**
 781  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
 782  * @dev: DRM device
 783  * @crtc: which counter to retrieve
 784  *
 785  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
 786  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
 787  * modesetting activity.
 788  */
 789 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
 790 {
 791         return atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]);
 792 }
 793 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
 794
 795 /**
 796  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
 797  * and the system timestamp corresponding to that vblank counter value.
 798  *
 799  * @dev: DRM device
 800  * @crtc: which counter to retrieve
 801  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
 802  *
 803  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
 804  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
 805  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
 806  * of the vblank interval that corresponds to the current value vblank counter
 807  * value.
 808  */
 809 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, int crtc,
 810                               struct timeval *vblanktime)
 811 {
 812         u32 cur_vblank;
 813
 814         /* Read timestamp from slot of _vblank_time ringbuffer
 815          * that corresponds to current vblank count. Retry if
 816          * count has incremented during readout. This works like
 817          * a seqlock.
 818          */
 819         do {
 820                 cur_vblank = atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]);
 821                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, crtc, cur_vblank);
 822                 smp_rmb();
 823         } while (cur_vblank != atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]));
 824
 825         return cur_vblank;
 826 }
 827 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
 828
 829 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
 830                 struct drm_pending_vblank_event *e,
 831                 unsigned long seq, struct timeval *now)
 832 {
 833         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
 834         e->event.sequence = seq;
 835         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
 836         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
 837
 838         list_add_tail(&e->base.link,
 839                       &e->base.file_priv->event_list);
 840         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
 841         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
 842                                          e->event.sequence);
 843 }
 844
 845 /**
 846  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
 847  * @dev: DRM device
 848  * @crtc: CRTC in question
 849  * @e: the event to send
 850  *
 851  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
 852  * Caller must hold event lock.
 853  */
 854 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, int crtc,
 855                 struct drm_pending_vblank_event *e)
 856 {
 857         struct timeval now;
 858         unsigned int seq;
 859         if (crtc >= 0) {
 860                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
 861         } else {
 862                 seq = 0;
 863
 864                 now = get_drm_timestamp();
 865         }
 866         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
 867 }
 868 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
 869
 870 /**
 871  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
 872  * @dev: DRM device
 873  * @crtc: counter to update
 874  *
 875  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
 876  * (specified by @crtc).  Deal with wraparound, if it occurred, and
 877  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
 878  * call if necessary.
 879  *
 880  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
 881  * didn't get an interrupt for.
 882  *
 883  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
 884  * device vblank fields.
 885  */
 886 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
 887 {
 888         u32 cur_vblank, diff, tslot, rc;
 889         struct timeval t_vblank;
 890
 891         /*
 892          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
 893          * wrap if needed.
 894          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count events
 895          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
 896          * a long time.
 897          *
 898          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
 899          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
 900          * updating its hardware counter while we are retrieving the
 901          * corresponding vblank timestamp.
 902          */
 903         do {
 904                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
 905                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &t_vblank, 0);
 906         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc));
 907
 908         /* Deal with counter wrap */
 909         diff = cur_vblank - dev->last_vblank[crtc];
 910         if (cur_vblank < dev->last_vblank[crtc]) {
 911                 diff += dev->max_vblank_count;
 912
 913                 DRM_DEBUG("last_vblank[%d]=0x%x, cur_vblank=0x%x => diff=0x%x\n",
 914                           crtc, dev->last_vblank[crtc], cur_vblank, diff);
 915         }
 916
 917         DRM_DEBUG("enabling vblank interrupts on crtc %d, missed %d\n",
 918                   crtc, diff);
 919
 920         /* Reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
 921          * available. Skip this step if query unsupported or failed. Will
 922          * reinitialize delayed at next vblank interrupt in that case.
 923          */
 924         if (rc) {
 925                 tslot = atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]) + diff;
 926                 vblanktimestamp(dev, crtc, tslot) = t_vblank;
 927         }
 928
 929         smp_mb__before_atomic_inc();
 930         atomic_add(diff, &dev->_vblank_count[crtc]);
 931         smp_mb__after_atomic_inc();
 932 }
 933
 934 /**
 935  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
 936  * @dev: DRM device
 937  * @crtc: which CRTC to own
 938  *
 939  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
 940  * while in use.
 941  *
 942  * RETURNS
 943  * Zero on success, nonzero on failure.
 944  */
 945 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, int crtc)
 946 {
 947         unsigned long irqflags, irqflags2;
 948         int ret = 0;
 949
 950         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
 951         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
 952         if (atomic_add_return(1, &dev->vblank_refcount[crtc]) == 1) {
 953                 spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags2);
 954                 if (!dev->vblank_enabled[crtc]) {
 955                         /* Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
 956                          * All vblank count & timestamp updates are held off
 957                          * until we are done reinitializing master counter and
 958                          * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
 959                          * prevent double-accounting of same vblank interval.
 960                          */
 961                         ret = dev->driver->enable_vblank(dev, crtc);
 962                         DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %d, ret: %d\n",
 963                                   crtc, ret);
 964                         if (ret)
 965                                 atomic_dec(&dev->vblank_refcount[crtc]);
 966                         else {
 967                                 dev->vblank_enabled[crtc] = 1;
 968                                 drm_update_vblank_count(dev, crtc);
 969                         }
 970                 }
 971                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags2);
 972         } else {
 973                 if (!dev->vblank_enabled[crtc]) {
 974                         atomic_dec(&dev->vblank_refcount[crtc]);
 975                         ret = -EINVAL;
 976                 }
 977         }
 978         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
 979
 980         return ret;
 981 }
 982 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
 983
 984 /**
 985  * drm_vblank_put - give up ownership of vblank events
 986  * @dev: DRM device
 987  * @crtc: which counter to give up
 988  *
 989  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
 990  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
 991  */
 992 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, int crtc)
 993 {
 994         BUG_ON(atomic_read(&dev->vblank_refcount[crtc]) == 0);
 995
 996         /* Last user schedules interrupt disable */
 997         if (atomic_dec_and_test(&dev->vblank_refcount[crtc]) &&
 998             (drm_vblank_offdelay > 0))
 999                 mod_timer(&dev->vblank_disable_timer,
1000                           jiffies + ((drm_vblank_offdelay * DRM_HZ)/1000));
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
1003
1004 /**
1005  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1006  * @dev: DRM device
1007  * @crtc: CRTC in question
1008  *
1009  * Caller must hold event lock.
1010  */
1011 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, int crtc)
1012 {
1013         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1014         struct timeval now;
1015         unsigned long irqflags;
1016         unsigned int seq;
1017
1018         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1019         vblank_disable_and_save(dev, crtc);
1020         DRM_WAKEUP(&dev->vbl_queue[crtc]);
1021
1022         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1023         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1024
1025         spin_lock(&dev->event_lock);
1026         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1027                 if (e->pipe != crtc)
1028                         continue;
1029                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1030                           wanted %d, current %d\n",
1031                           e->event.sequence, seq);
1032                 list_del(&e->base.link);
1033                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1034                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1035         }
1036         spin_unlock(&dev->event_lock);
1037
1038         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1039 }
1040 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1041
1042 /**
1043  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1044  * @dev: DRM device
1045  * @crtc: CRTC in question
1046  *
1047  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1048  * reset the hardware frame counter.
1049  */
1050 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1051 {
1052         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?) */
1053         if (!dev->num_crtcs)
1054                 return;
1055         /*
1056          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1057          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1058          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1059          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1060          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1061          */
1062         if (!dev->vblank_inmodeset[crtc]) {
1063                 dev->vblank_inmodeset[crtc] = 0x1;
1064                 if (drm_vblank_get(dev, crtc) == 0)
1065                         dev->vblank_inmodeset[crtc] |= 0x2;
1066         }
1067 }
1068 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1069
1070 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1071 {
1072         unsigned long irqflags;
1073
1074         if (dev->vblank_inmodeset[crtc]) {
1075                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1076                 dev->vblank_disable_allowed = 1;
1077                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1078
1079                 if (dev->vblank_inmodeset[crtc] & 0x2)
1080                         drm_vblank_put(dev, crtc);
1081
1082                 dev->vblank_inmodeset[crtc] = 0;
1083         }
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1086
1087 /**
1088  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1089  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1090  *
1091  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1092  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1093  *
1094  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1095  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1096  * will have already been incremented.
1097  */
1098 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1099                     struct drm_file *file_priv)
1100 {
1101         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1102         unsigned int crtc;
1103
1104         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1105         if (!dev->num_crtcs)
1106                 return 0;
1107
1108         /* KMS drivers handle this internally */
1109         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1110                 return 0;
1111
1112         crtc = modeset->crtc;
1113         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1114                 return -EINVAL;
1115
1116         switch (modeset->cmd) {
1117         case _DRM_PRE_MODESET:
1118                 drm_vblank_pre_modeset(dev, crtc);
1119                 break;
1120         case _DRM_POST_MODESET:
1121                 drm_vblank_post_modeset(dev, crtc);
1122                 break;
1123         default:
1124                 return -EINVAL;
1125         }
1126
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, int pipe,
1131                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1132                                   struct drm_file *file_priv)
1133 {
1134         struct drm_pending_vblank_event *e;
1135         struct timeval now;
1136         unsigned long flags;
1137         unsigned int seq;
1138         int ret;
1139
1140         e = kzalloc(sizeof *e, GFP_KERNEL);
1141         if (e == NULL) {
1142                 ret = -ENOMEM;
1143                 goto err_put;
1144         }
1145
1146         e->pipe = pipe;
1147         e->base.pid = current->pid;
1148         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1149         e->event.base.length = sizeof e->event;
1150         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1151         e->base.event = &e->event.base;
1152         e->base.file_priv = file_priv;
1153         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1154
1155         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1156
1157         if (file_priv->event_space < sizeof e->event) {
1158                 ret = -EBUSY;
1159                 goto err_unlock;
1160         }
1161
1162         file_priv->event_space -= sizeof e->event;
1163         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1164
1165         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1166             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1167                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1168                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1169         }
1170
1171         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %d\n",
1172                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1173
1174         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1175                                       vblwait->request.sequence);
1176
1177         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1178         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1179                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1180                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1181                 vblwait->reply.sequence = seq;
1182         } else {
1183                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1184                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1185                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1186         }
1187
1188         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1189
1190         return 0;
1191
1192 err_unlock:
1193         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1194         kfree(e);
1195 err_put:
1196         drm_vblank_put(dev, pipe);
1197         return ret;
1198 }
1199
1200 /**
1201  * Wait for VBLANK.
1202  *
1203  * \param inode device inode.
1204  * \param file_priv DRM file private.
1205  * \param cmd command.
1206  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1207  * \return zero on success or a negative number on failure.
1208  *
1209  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1210  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1211  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank irq disable follows that
1212  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1213  */
1214 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1215                     struct drm_file *file_priv)
1216 {
1217         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1218         int ret;
1219         unsigned int flags, seq, crtc, high_crtc;
1220
1221         if ((!drm_dev_to_irq(dev)) || (!dev->irq_enabled))
1222                 return -EINVAL;
1223
1224         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1225                 return -EINVAL;
1226
1227         if (vblwait->request.type &
1228             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1229               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1230                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1231                           vblwait->request.type,
1232                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1233                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1234                 return -EINVAL;
1235         }
1236
1237         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1238         high_crtc = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1239         if (high_crtc)
1240                 crtc = high_crtc >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1241         else
1242                 crtc = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1243         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1244                 return -EINVAL;
1245
1246         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1247         if (ret) {
1248                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1249                 return ret;
1250         }
1251         seq = drm_vblank_count(dev, crtc);
1252
1253         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1254         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1255                 vblwait->request.sequence += seq;
1256                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1257         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1258                 break;
1259         default:
1260                 ret = -EINVAL;
1261                 goto done;
1262         }
1263
1264         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1265                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1266                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1267                  */
1268                 return drm_queue_vblank_event(dev, crtc, vblwait, file_priv);
1269         }
1270
1271         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1272             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1273                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1274         }
1275
1276         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %d\n",
1277                   vblwait->request.sequence, crtc);
1278         dev->last_vblank_wait[crtc] = vblwait->request.sequence;
1279         DRM_WAIT_ON(ret, dev->vbl_queue[crtc], 3 * DRM_HZ,
1280                     (((drm_vblank_count(dev, crtc) -
1281                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1282                      !dev->irq_enabled));
1283
1284         if (ret != -EINTR) {
1285                 struct timeval now;
1286
1287                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1288                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1289                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1290
1291                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1292                           vblwait->reply.sequence);
1293         } else {
1294                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1295         }
1296
1297 done:
1298         drm_vblank_put(dev, crtc);
1299         return ret;
1300 }
1301
1302 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, int crtc)
1303 {
1304         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1305         struct timeval now;
1306         unsigned long flags;
1307         unsigned int seq;
1308
1309         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1310
1311         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1312
1313         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1314                 if (e->pipe != crtc)
1315                         continue;
1316                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1317                         continue;
1318
1319                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1320                           e->event.sequence, seq);
1321
1322                 list_del(&e->base.link);
1323                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1324                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1325         }
1326
1327         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1328
1329         trace_drm_vblank_event(crtc, seq);
1330 }
1331
1332 /**
1333  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1334  * @dev: DRM device
1335  * @crtc: where this event occurred
1336  *
1337  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1338  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1339  */
1340 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1341 {
1342         u32 vblcount;
1343         s64 diff_ns;
1344         struct timeval tvblank;
1345         unsigned long irqflags;
1346
1347         if (!dev->num_crtcs)
1348                 return false;
1349
1350         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1351          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1352          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1353          */
1354         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1355
1356         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1357         if (!dev->vblank_enabled[crtc]) {
1358                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1359                 return false;
1360         }
1361
1362         /* Fetch corresponding timestamp for this vblank interval from
1363          * driver and store it in proper slot of timestamp ringbuffer.
1364          */
1365
1366         /* Get current timestamp and count. */
1367         vblcount = atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]);
1368         drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1369
1370         /* Compute time difference to timestamp of last vblank */
1371         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
1372                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
1373
1374         /* Update vblank timestamp and count if at least
1375          * DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS nanoseconds
1376          * difference between last stored timestamp and current
1377          * timestamp. A smaller difference means basically
1378          * identical timestamps. Happens if this vblank has
1379          * been already processed and this is a redundant call,
1380          * e.g., due to spurious vblank interrupts. We need to
1381          * ignore those for accounting.
1382          */
1383         if (abs64(diff_ns) > DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS) {
1384                 /* Store new timestamp in ringbuffer. */
1385                 vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount + 1) = tvblank;
1386
1387                 /* Increment cooked vblank count. This also atomically commits
1388                  * the timestamp computed above.
1389                  */
1390                 smp_mb__before_atomic_inc();
1391                 atomic_inc(&dev->_vblank_count[crtc]);
1392                 smp_mb__after_atomic_inc();
1393         } else {
1394                 DRM_DEBUG("crtc %d: Redundant vblirq ignored. diff_ns = %d\n",
1395                           crtc, (int) diff_ns);
1396         }
1397
1398         DRM_WAKEUP(&dev->vbl_queue[crtc]);
1399         drm_handle_vblank_events(dev, crtc);
1400
1401         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1402         return true;
1403 }
1404 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);