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