drivers/gpu/drm/exynos/exynos_drm_gem.c

   1 /* exynos_drm_gem.c
   2  *
   3  * Copyright (c) 2011 Samsung Electronics Co., Ltd.
   4  * Author: Inki Dae <inki.dae@samsung.com>
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   7  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   8  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   9  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  10  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  11  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
  14  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
  15  * Software.
  16  *
  17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  20  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  21  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  22  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  23  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  24  */
  25
  26 #include "drmP.h"
  27 #include "drm.h"
  28
  29 #include <drm/exynos_drm.h>
  30
  31 #include "exynos_drm_drv.h"
  32 #include "exynos_drm_gem.h"
  33 #include "exynos_drm_buf.h"
  34
  35 static unsigned int convert_to_vm_err_msg(int msg)
  36 {
  37         unsigned int out_msg;
  38
  39         switch (msg) {
  40         case 0:
  41         case -ERESTARTSYS:
  42         case -EINTR:
  43                 out_msg = VM_FAULT_NOPAGE;
  44                 break;
  45
  46         case -ENOMEM:
  47                 out_msg = VM_FAULT_OOM;
  48                 break;
  49
  50         default:
  51                 out_msg = VM_FAULT_SIGBUS;
  52                 break;
  53         }
  54
  55         return out_msg;
  56 }
  57
  58 static unsigned int get_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
  59 {
  60         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
  61
  62         return (unsigned int)obj->map_list.hash.key << PAGE_SHIFT;
  63 }
  64
  65 struct exynos_drm_gem_obj *exynos_drm_gem_create(struct drm_file *file_priv,
  66                 struct drm_device *dev, unsigned int size,
  67                 unsigned int *handle)
  68 {
  69         struct exynos_drm_gem_obj *exynos_gem_obj;
  70         struct exynos_drm_buf_entry *entry;
  71         struct drm_gem_object *obj;
  72         int ret;
  73
  74         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
  75
  76         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
  77
  78         exynos_gem_obj = kzalloc(sizeof(*exynos_gem_obj), GFP_KERNEL);
  79         if (!exynos_gem_obj) {
  80                 DRM_ERROR("failed to allocate exynos gem object.\n");
  81                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  82         }
  83
  84         /* allocate the new buffer object and memory region. */
  85         entry = exynos_drm_buf_create(dev, size);
  86         if (!entry) {
  87                 kfree(exynos_gem_obj);
  88                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  89         }
  90
  91         exynos_gem_obj->entry = entry;
  92
  93         obj = &exynos_gem_obj->base;
  94
  95         ret = drm_gem_object_init(dev, obj, size);
  96         if (ret < 0) {
  97                 DRM_ERROR("failed to initailize gem object.\n");
  98                 goto err_obj_init;
  99         }
 100
 101         DRM_DEBUG_KMS("created file object = 0x%x\n", (unsigned int)obj->filp);
 102
 103         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
 104         if (ret < 0) {
 105                 DRM_ERROR("failed to allocate mmap offset.\n");
 106                 goto err_create_mmap_offset;
 107         }
 108
 109         /*
 110          * allocate a id of idr table where the obj is registered
 111          * and handle has the id what user can see.
 112          */
 113         ret = drm_gem_handle_create(file_priv, obj, handle);
 114         if (ret)
 115                 goto err_handle_create;
 116
 117         DRM_DEBUG_KMS("gem handle = 0x%x\n", *handle);
 118
 119         /* drop reference from allocate - handle holds it now. */
 120         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 121
 122         return exynos_gem_obj;
 123
 124 err_handle_create:
 125         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
 126
 127 err_create_mmap_offset:
 128         drm_gem_object_release(obj);
 129
 130 err_obj_init:
 131         exynos_drm_buf_destroy(dev, exynos_gem_obj->entry);
 132
 133         kfree(exynos_gem_obj);
 134
 135         return ERR_PTR(ret);
 136 }
 137
 138 int exynos_drm_gem_create_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 139                 struct drm_file *file_priv)
 140 {
 141         struct drm_exynos_gem_create *args = data;
 142         struct exynos_drm_gem_obj *exynos_gem_obj;
 143
 144         DRM_DEBUG_KMS("%s : size = 0x%x\n", __FILE__, args->size);
 145
 146         exynos_gem_obj = exynos_drm_gem_create(file_priv, dev, args->size,
 147                         &args->handle);
 148         if (IS_ERR(exynos_gem_obj))
 149                 return PTR_ERR(exynos_gem_obj);
 150
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 int exynos_drm_gem_map_offset_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 155                 struct drm_file *file_priv)
 156 {
 157         struct drm_exynos_gem_map_off *args = data;
 158
 159         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 160
 161         DRM_DEBUG_KMS("handle = 0x%x, offset = 0x%lx\n",
 162                         args->handle, (unsigned long)args->offset);
 163
 164         if (!(dev->driver->driver_features & DRIVER_GEM)) {
 165                 DRM_ERROR("does not support GEM.\n");
 166                 return -ENODEV;
 167         }
 168
 169         return exynos_drm_gem_dumb_map_offset(file_priv, dev, args->handle,
 170                         &args->offset);
 171 }
 172
 173 static int exynos_drm_gem_mmap_buffer(struct file *filp,
 174                 struct vm_area_struct *vma)
 175 {
 176         struct drm_gem_object *obj = filp->private_data;
 177         struct exynos_drm_gem_obj *exynos_gem_obj = to_exynos_gem_obj(obj);
 178         struct exynos_drm_buf_entry *entry;
 179         unsigned long pfn, vm_size;
 180
 181         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 182
 183         vma->vm_flags |= (VM_IO | VM_RESERVED);
 184
 185         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
 186         vma->vm_file = filp;
 187
 188         vm_size = vma->vm_end - vma->vm_start;
 189         /*
 190          * a entry contains information to physically continuous memory
 191          * allocated by user request or at framebuffer creation.
 192          */
 193         entry = exynos_gem_obj->entry;
 194
 195         /* check if user-requested size is valid. */
 196         if (vm_size > entry->size)
 197                 return -EINVAL;
 198
 199         /*
 200          * get page frame number to physical memory to be mapped
 201          * to user space.
 202          */
 203         pfn = exynos_gem_obj->entry->paddr >> PAGE_SHIFT;
 204
 205         DRM_DEBUG_KMS("pfn = 0x%lx\n", pfn);
 206
 207         if (remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, vm_size,
 208                                 vma->vm_page_prot)) {
 209                 DRM_ERROR("failed to remap pfn range.\n");
 210                 return -EAGAIN;
 211         }
 212
 213         return 0;
 214 }
 215
 216 static const struct file_operations exynos_drm_gem_fops = {
 217         .mmap = exynos_drm_gem_mmap_buffer,
 218 };
 219
 220 int exynos_drm_gem_mmap_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 221                 struct drm_file *file_priv)
 222 {
 223         struct drm_exynos_gem_mmap *args = data;
 224         struct drm_gem_object *obj;
 225         unsigned int addr;
 226
 227         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 228
 229         if (!(dev->driver->driver_features & DRIVER_GEM)) {
 230                 DRM_ERROR("does not support GEM.\n");
 231                 return -ENODEV;
 232         }
 233
 234         obj = drm_gem_object_lookup(dev, file_priv, args->handle);
 235         if (!obj) {
 236                 DRM_ERROR("failed to lookup gem object.\n");
 237                 return -EINVAL;
 238         }
 239
 240         obj->filp->f_op = &exynos_drm_gem_fops;
 241         obj->filp->private_data = obj;
 242
 243         down_write(&current->mm->mmap_sem);
 244         addr = do_mmap(obj->filp, 0, args->size,
 245                         PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, 0);
 246         up_write(&current->mm->mmap_sem);
 247
 248         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
 249
 250         if (IS_ERR((void *)addr))
 251                 return PTR_ERR((void *)addr);
 252
 253         args->mapped = addr;
 254
 255         DRM_DEBUG_KMS("mapped = 0x%lx\n", (unsigned long)args->mapped);
 256
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 int exynos_drm_gem_init_object(struct drm_gem_object *obj)
 261 {
 262         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 263
 264         return 0;
 265 }
 266
 267 void exynos_drm_gem_free_object(struct drm_gem_object *gem_obj)
 268 {
 269         struct exynos_drm_gem_obj *exynos_gem_obj;
 270
 271         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 272
 273         DRM_DEBUG_KMS("handle count = %d\n",
 274                         atomic_read(&gem_obj->handle_count));
 275
 276         if (gem_obj->map_list.map)
 277                 drm_gem_free_mmap_offset(gem_obj);
 278
 279         /* release file pointer to gem object. */
 280         drm_gem_object_release(gem_obj);
 281
 282         exynos_gem_obj = to_exynos_gem_obj(gem_obj);
 283
 284         exynos_drm_buf_destroy(gem_obj->dev, exynos_gem_obj->entry);
 285
 286         kfree(exynos_gem_obj);
 287 }
 288
 289 int exynos_drm_gem_dumb_create(struct drm_file *file_priv,
 290                 struct drm_device *dev, struct drm_mode_create_dumb *args)
 291 {
 292         struct exynos_drm_gem_obj *exynos_gem_obj;
 293
 294         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 295
 296         /*
 297          * alocate memory to be used for framebuffer.
 298          * - this callback would be called by user application
 299          *      with DRM_IOCTL_MODE_CREATE_DUMB command.
 300          */
 301
 302         args->pitch = args->width * args->bpp >> 3;
 303         args->size = args->pitch * args->height;
 304
 305         exynos_gem_obj = exynos_drm_gem_create(file_priv, dev, args->size,
 306                                                         &args->handle);
 307         if (IS_ERR(exynos_gem_obj))
 308                 return PTR_ERR(exynos_gem_obj);
 309
 310         return 0;
 311 }
 312
 313 int exynos_drm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file_priv,
 314                 struct drm_device *dev, uint32_t handle, uint64_t *offset)
 315 {
 316         struct exynos_drm_gem_obj *exynos_gem_obj;
 317         struct drm_gem_object *obj;
 318
 319         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 320
 321         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 322
 323         /*
 324          * get offset of memory allocated for drm framebuffer.
 325          * - this callback would be called by user application
 326          *      with DRM_IOCTL_MODE_MAP_DUMB command.
 327          */
 328
 329         obj = drm_gem_object_lookup(dev, file_priv, handle);
 330         if (!obj) {
 331                 DRM_ERROR("failed to lookup gem object.\n");
 332                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 333                 return -EINVAL;
 334         }
 335
 336         exynos_gem_obj = to_exynos_gem_obj(obj);
 337
 338         *offset = get_gem_mmap_offset(&exynos_gem_obj->base);
 339
 340         drm_gem_object_unreference(obj);
 341
 342         DRM_DEBUG_KMS("offset = 0x%lx\n", (unsigned long)*offset);
 343
 344         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 345
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 int exynos_drm_gem_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 350 {
 351         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
 352         struct exynos_drm_gem_obj *exynos_gem_obj = to_exynos_gem_obj(obj);
 353         struct drm_device *dev = obj->dev;
 354         unsigned long pfn;
 355         pgoff_t page_offset;
 356         int ret;
 357
 358         page_offset = ((unsigned long)vmf->virtual_address -
 359                         vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 360
 361         mutex_lock(&dev->struct_mutex);
 362
 363         pfn = (exynos_gem_obj->entry->paddr >> PAGE_SHIFT) + page_offset;
 364
 365         ret = vm_insert_mixed(vma, (unsigned long)vmf->virtual_address, pfn);
 366
 367         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
 368
 369         return convert_to_vm_err_msg(ret);
 370 }
 371
 372 int exynos_drm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
 373 {
 374         int ret;
 375
 376         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 377
 378         /* set vm_area_struct. */
 379         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
 380         if (ret < 0) {
 381                 DRM_ERROR("failed to mmap.\n");
 382                 return ret;
 383         }
 384
 385         vma->vm_flags &= ~VM_PFNMAP;
 386         vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
 387
 388         return ret;
 389 }
 390
 391
 392 int exynos_drm_gem_dumb_destroy(struct drm_file *file_priv,
 393                 struct drm_device *dev, unsigned int handle)
 394 {
 395         int ret;
 396
 397         DRM_DEBUG_KMS("%s\n", __FILE__);
 398
 399         /*
 400          * obj->refcount and obj->handle_count are decreased and
 401          * if both them are 0 then exynos_drm_gem_free_object()
 402          * would be called by callback to release resources.
 403          */
 404         ret = drm_gem_handle_delete(file_priv, handle);
 405         if (ret < 0) {
 406                 DRM_ERROR("failed to delete drm_gem_handle.\n");
 407                 return ret;
 408         }
 409
 410         return 0;
 411 }
 412
 413 MODULE_AUTHOR("Inki Dae <inki.dae@samsung.com>");
 414 MODULE_DESCRIPTION("Samsung SoC DRM GEM Module");
 415 MODULE_LICENSE("GPL");