Merge tag 'drm-intel-next-2014-09-01' of git://anongit.freedesktop.org/drm-intel...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
5  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
6  */
7
8 /*
9  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
10  *
11  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
12  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
13  * All Rights Reserved.
14  *
15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
16  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
17  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
18  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
19  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
20  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
21  *
22  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
23  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
24  * Software.
25  *
26  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
27  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
28  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
29  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
30  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
31  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
32  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <drm/drmP.h>
36 #include "drm_trace.h"
37
38 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
39 #include <linux/slab.h>
40
41 #include <linux/vgaarb.h>
42 #include <linux/export.h>
43
44 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
45 #define vblanktimestamp(dev, crtc, count) \
46         ((dev)->vblank[crtc].time[(count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE])
47
48 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
49  * drm_timestamp_precision before giving up.
50  */
51 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
52
53 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
54  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
55  */
56 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
57
58 /*
59  * Clear vblank timestamp buffer for a crtc.
60  */
61 static void clear_vblank_timestamps(struct drm_device *dev, int crtc)
62 {
63         memset(dev->vblank[crtc].time, 0, sizeof(dev->vblank[crtc].time));
64 }
65
66 /*
67  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
68  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
69  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
70  * disable.
71  */
72 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, int crtc)
73 {
74         unsigned long irqflags;
75         u32 vblcount;
76         s64 diff_ns;
77         int vblrc;
78         struct timeval tvblank;
79         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
80
81         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
82          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
83          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
84          */
85         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
86
87         dev->driver->disable_vblank(dev, crtc);
88         dev->vblank[crtc].enabled = false;
89
90         /* No further vblank irq's will be processed after
91          * this point. Get current hardware vblank count and
92          * vblank timestamp, repeat until they are consistent.
93          *
94          * FIXME: There is still a race condition here and in
95          * drm_update_vblank_count() which can cause off-by-one
96          * reinitialization of software vblank counter. If gpu
97          * vblank counter doesn't increment exactly at the leading
98          * edge of a vblank interval, then we can lose 1 count if
99          * we happen to execute between start of vblank and the
100          * delayed gpu counter increment.
101          */
102         do {
103                 dev->vblank[crtc].last = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
104                 vblrc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, 0);
105         } while (dev->vblank[crtc].last != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc) && (--count) && vblrc);
106
107         if (!count)
108                 vblrc = 0;
109
110         /* Compute time difference to stored timestamp of last vblank
111          * as updated by last invocation of drm_handle_vblank() in vblank irq.
112          */
113         vblcount = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
114         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
115                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
116
117         /* If there is at least 1 msec difference between the last stored
118          * timestamp and tvblank, then we are currently executing our
119          * disable inside a new vblank interval, the tvblank timestamp
120          * corresponds to this new vblank interval and the irq handler
121          * for this vblank didn't run yet and won't run due to our disable.
122          * Therefore we need to do the job of drm_handle_vblank() and
123          * increment the vblank counter by one to account for this vblank.
124          *
125          * Skip this step if there isn't any high precision timestamp
126          * available. In that case we can't account for this and just
127          * hope for the best.
128          */
129         if ((vblrc > 0) && (abs64(diff_ns) > 1000000)) {
130                 atomic_inc(&dev->vblank[crtc].count);
131                 smp_mb__after_atomic();
132         }
133
134         /* Invalidate all timestamps while vblank irq's are off. */
135         clear_vblank_timestamps(dev, crtc);
136
137         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
138 }
139
140 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
141 {
142         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
143         struct drm_device *dev = vblank->dev;
144         unsigned long irqflags;
145         int crtc = vblank->crtc;
146
147         if (!dev->vblank_disable_allowed)
148                 return;
149
150         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
151         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
152                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %d\n", crtc);
153                 vblank_disable_and_save(dev, crtc);
154         }
155         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
156 }
157
158 /**
159  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
160  * @dev: DRM device
161  *
162  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
163  */
164 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
165 {
166         int crtc;
167
168         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
169         if (dev->num_crtcs == 0)
170                 return;
171
172         for (crtc = 0; crtc < dev->num_crtcs; crtc++) {
173                 del_timer_sync(&dev->vblank[crtc].disable_timer);
174                 vblank_disable_fn((unsigned long)&dev->vblank[crtc]);
175         }
176
177         kfree(dev->vblank);
178
179         dev->num_crtcs = 0;
180 }
181 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
182
183 /**
184  * drm_vblank_init - initialize vblank support
185  * @dev: drm_device
186  * @num_crtcs: number of crtcs supported by @dev
187  *
188  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
189  *
190  * Returns:
191  * Zero on success or a negative error code on failure.
192  */
193 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, int num_crtcs)
194 {
195         int i, ret = -ENOMEM;
196
197         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
198         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
199
200         dev->num_crtcs = num_crtcs;
201
202         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
203         if (!dev->vblank)
204                 goto err;
205
206         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
207                 dev->vblank[i].dev = dev;
208                 dev->vblank[i].crtc = i;
209                 init_waitqueue_head(&dev->vblank[i].queue);
210                 setup_timer(&dev->vblank[i].disable_timer, vblank_disable_fn,
211                             (unsigned long)&dev->vblank[i]);
212         }
213
214         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
215
216         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
217         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
218                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
219         else
220                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
221
222         dev->vblank_disable_allowed = false;
223
224         return 0;
225
226 err:
227         drm_vblank_cleanup(dev);
228         return ret;
229 }
230 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
231
232 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
233 {
234         struct drm_device *dev = cookie;
235
236         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
237                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
238                 return;
239         }
240
241         if (!dev->irq_enabled)
242                 return;
243
244         if (state) {
245                 if (dev->driver->irq_uninstall)
246                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
247         } else {
248                 if (dev->driver->irq_preinstall)
249                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
250                 if (dev->driver->irq_postinstall)
251                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
252         }
253 }
254
255 /**
256  * drm_irq_install - install IRQ handler
257  * @dev: DRM device
258  * @irq: IRQ number to install the handler for
259  *
260  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
261  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
262  * installation.
263  *
264  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
265  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
266  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
267  * that vblank interrupts are available.
268  *
269  * Returns:
270  * Zero on success or a negative error code on failure.
271  */
272 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
273 {
274         int ret;
275         unsigned long sh_flags = 0;
276
277         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
278                 return -EINVAL;
279
280         if (irq == 0)
281                 return -EINVAL;
282
283         /* Driver must have been initialized */
284         if (!dev->dev_private)
285                 return -EINVAL;
286
287         if (dev->irq_enabled)
288                 return -EBUSY;
289         dev->irq_enabled = true;
290
291         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
292
293         /* Before installing handler */
294         if (dev->driver->irq_preinstall)
295                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
296
297         /* Install handler */
298         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
299                 sh_flags = IRQF_SHARED;
300
301         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
302                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
303
304         if (ret < 0) {
305                 dev->irq_enabled = false;
306                 return ret;
307         }
308
309         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
310                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
311
312         /* After installing handler */
313         if (dev->driver->irq_postinstall)
314                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
315
316         if (ret < 0) {
317                 dev->irq_enabled = false;
318                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
319                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
320                 free_irq(irq, dev);
321         } else {
322                 dev->irq = irq;
323         }
324
325         return ret;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
328
329 /**
330  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
331  * @dev: DRM device
332  *
333  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
334  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
335  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
336  * drm_device->irq_enabled to false.
337  *
338  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
339  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
340  * the same function through an ioctl.
341  *
342  * Returns:
343  * Zero on success or a negative error code on failure.
344  */
345 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
346 {
347         unsigned long irqflags;
348         bool irq_enabled;
349         int i;
350
351         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
352                 return -EINVAL;
353
354         irq_enabled = dev->irq_enabled;
355         dev->irq_enabled = false;
356
357         /*
358          * Wake up any waiters so they don't hang.
359          */
360         if (dev->num_crtcs) {
361                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
362                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
363                         wake_up(&dev->vblank[i].queue);
364                         dev->vblank[i].enabled = false;
365                         dev->vblank[i].last =
366                                 dev->driver->get_vblank_counter(dev, i);
367                 }
368                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
369         }
370
371         if (!irq_enabled)
372                 return -EINVAL;
373
374         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
375
376         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
377                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
378
379         if (dev->driver->irq_uninstall)
380                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
381
382         free_irq(dev->irq, dev);
383
384         return 0;
385 }
386 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
387
388 /*
389  * IRQ control ioctl.
390  *
391  * \param inode device inode.
392  * \param file_priv DRM file private.
393  * \param cmd command.
394  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
395  * \return zero on success or a negative number on failure.
396  *
397  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
398  */
399 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
400                 struct drm_file *file_priv)
401 {
402         struct drm_control *ctl = data;
403         int ret = 0, irq;
404
405         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
406          * this used to be a separate function in drm_dma.h
407          */
408
409         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
410                 return 0;
411         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
412                 return 0;
413         /* UMS was only ever support on pci devices. */
414         if (WARN_ON(!dev->pdev))
415                 return -EINVAL;
416
417         switch (ctl->func) {
418         case DRM_INST_HANDLER:
419                 irq = dev->pdev->irq;
420
421                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
422                     ctl->irq != irq)
423                         return -EINVAL;
424                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
425                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
426                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
427
428                 return ret;
429         case DRM_UNINST_HANDLER:
430                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
431                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
432                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
433
434                 return ret;
435         default:
436                 return -EINVAL;
437         }
438 }
439
440 /**
441  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
442  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
443  * @mode: display mode containing the scanout timings
444  *
445  * Calculate and store various constants which are later
446  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
447  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
448  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
449  * things like panel scaling or other adjustments into account.
450  */
451 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
452                                      const struct drm_display_mode *mode)
453 {
454         int linedur_ns = 0, pixeldur_ns = 0, framedur_ns = 0;
455         int dotclock = mode->crtc_clock;
456
457         /* Valid dotclock? */
458         if (dotclock > 0) {
459                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
460
461                 /*
462                  * Convert scanline length in pixels and video
463                  * dot clock to line duration, frame duration
464                  * and pixel duration in nanoseconds:
465                  */
466                 pixeldur_ns = 1000000 / dotclock;
467                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
468                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
469
470                 /*
471                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
472                  */
473                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
474                         framedur_ns /= 2;
475         } else
476                 DRM_ERROR("crtc %d: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
477                           crtc->base.id);
478
479         crtc->pixeldur_ns = pixeldur_ns;
480         crtc->linedur_ns  = linedur_ns;
481         crtc->framedur_ns = framedur_ns;
482
483         DRM_DEBUG("crtc %d: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
484                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
485                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
486         DRM_DEBUG("crtc %d: clock %d kHz framedur %d linedur %d, pixeldur %d\n",
487                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns,
488                   linedur_ns, pixeldur_ns);
489 }
490 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
491
492 /**
493  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
494  * @dev: DRM device
495  * @crtc: Which CRTC's vblank timestamp to retrieve
496  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
497  *             On return contains true maximum error of timestamp
498  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
499  * @flags: Flags to pass to driver:
500  *         0 = Default,
501  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
502  * @refcrtc: CRTC which defines scanout timing
503  * @mode: mode which defines the scanout timings
504  *
505  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
506  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
507  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
508  * actual timestamping.
509  *
510  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
511  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
512  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
513  * pixel in the following video frame.
514  *
515  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
516  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
517  * that corresponds to the true scanout timing.
518  *
519  * The current implementation only handles standard video modes. It
520  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
521  * active. Higher level code is expected to handle this.
522  *
523  * Returns:
524  * Negative value on error, failure or if not supported in current
525  * video mode:
526  *
527  * -EINVAL   - Invalid CRTC.
528  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
529  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
530  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
531  *
532  * Returns or'ed positive status flags on success:
533  *
534  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
535  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
536  *
537  */
538 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev, int crtc,
539                                           int *max_error,
540                                           struct timeval *vblank_time,
541                                           unsigned flags,
542                                           const struct drm_crtc *refcrtc,
543                                           const struct drm_display_mode *mode)
544 {
545         struct timeval tv_etime;
546         ktime_t stime, etime;
547         int vbl_status;
548         int vpos, hpos, i;
549         int framedur_ns, linedur_ns, pixeldur_ns, delta_ns, duration_ns;
550         bool invbl;
551
552         if (crtc < 0 || crtc >= dev->num_crtcs) {
553                 DRM_ERROR("Invalid crtc %d\n", crtc);
554                 return -EINVAL;
555         }
556
557         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
558         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
559                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
560                 return -EIO;
561         }
562
563         /* Durations of frames, lines, pixels in nanoseconds. */
564         framedur_ns = refcrtc->framedur_ns;
565         linedur_ns  = refcrtc->linedur_ns;
566         pixeldur_ns = refcrtc->pixeldur_ns;
567
568         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
569          * Happens during initial modesetting of a crtc.
570          */
571         if (framedur_ns == 0) {
572                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noop due to uninitialized mode.\n", crtc);
573                 return -EAGAIN;
574         }
575
576         /* Get current scanout position with system timestamp.
577          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
578          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
579          *
580          * This guarantees a tight bound on maximum error if
581          * code gets preempted or delayed for some reason.
582          */
583         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
584                 /*
585                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
586                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
587                  */
588                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, crtc, flags, &vpos,
589                                                                &hpos, &stime, &etime);
590
591                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
592                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
593                         DRM_DEBUG("crtc %d : scanoutpos query failed [%d].\n",
594                                   crtc, vbl_status);
595                         return -EIO;
596                 }
597
598                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
599                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
600
601                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
602                 if (duration_ns <= *max_error)
603                         break;
604         }
605
606         /* Noisy system timing? */
607         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
608                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
609                           crtc, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
610         }
611
612         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
613         *max_error = duration_ns;
614
615         /* Check if in vblank area:
616          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
617          * within vblank area, counting down the number of lines until
618          * start of scanout.
619          */
620         invbl = vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_INVBL;
621
622         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
623          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
624          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
625          */
626         delta_ns = vpos * linedur_ns + hpos * pixeldur_ns;
627
628         if (!drm_timestamp_monotonic)
629                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
630
631         /* save this only for debugging purposes */
632         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
633         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
634          * vblank_time timestamp for end of vblank.
635          */
636         if (delta_ns < 0)
637                 etime = ktime_add_ns(etime, -delta_ns);
638         else
639                 etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
640         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
641
642         DRM_DEBUG("crtc %d : v %d p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
643                   crtc, (int)vbl_status, hpos, vpos,
644                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
645                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
646                   duration_ns/1000, i);
647
648         vbl_status = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
649         if (invbl)
650                 vbl_status |= DRM_VBLANKTIME_INVBL;
651
652         return vbl_status;
653 }
654 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
655
656 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
657 {
658         ktime_t now;
659
660         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
661         return ktime_to_timeval(now);
662 }
663
664 /**
665  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
666  *                             vblank interval
667  * @dev: DRM device
668  * @crtc: which CRTC's vblank timestamp to retrieve
669  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
670  * @flags: Flags to pass to driver:
671  *         0 = Default,
672  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
673  *
674  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
675  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
676  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
677  *
678  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
679  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
680  *
681  * Returns:
682  * Non-zero if timestamp is considered to be very precise, zero otherwise.
683  */
684 u32 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
685                               struct timeval *tvblank, unsigned flags)
686 {
687         int ret;
688
689         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
690         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
691
692         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
693         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
694                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, crtc, &max_error,
695                                                         tvblank, flags);
696                 if (ret > 0)
697                         return (u32) ret;
698         }
699
700         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
701          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
702          */
703         *tvblank = get_drm_timestamp();
704
705         return 0;
706 }
707 EXPORT_SYMBOL(drm_get_last_vbltimestamp);
708
709 /**
710  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
711  * @dev: DRM device
712  * @crtc: which counter to retrieve
713  *
714  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
715  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
716  * modesetting activity.
717  *
718  * Returns:
719  * The software vblank counter.
720  */
721 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
722 {
723         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
724                 return 0;
725         return atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
726 }
727 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
728
729 /**
730  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
731  * and the system timestamp corresponding to that vblank counter value.
732  *
733  * @dev: DRM device
734  * @crtc: which counter to retrieve
735  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
736  *
737  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
738  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
739  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
740  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
741  */
742 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, int crtc,
743                               struct timeval *vblanktime)
744 {
745         u32 cur_vblank;
746
747         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
748                 return 0;
749
750         /* Read timestamp from slot of _vblank_time ringbuffer
751          * that corresponds to current vblank count. Retry if
752          * count has incremented during readout. This works like
753          * a seqlock.
754          */
755         do {
756                 cur_vblank = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
757                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, crtc, cur_vblank);
758                 smp_rmb();
759         } while (cur_vblank != atomic_read(&dev->vblank[crtc].count));
760
761         return cur_vblank;
762 }
763 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
764
765 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
766                 struct drm_pending_vblank_event *e,
767                 unsigned long seq, struct timeval *now)
768 {
769         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
770         e->event.sequence = seq;
771         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
772         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
773
774         list_add_tail(&e->base.link,
775                       &e->base.file_priv->event_list);
776         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
777         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
778                                          e->event.sequence);
779 }
780
781 /**
782  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
783  * @dev: DRM device
784  * @crtc: CRTC in question
785  * @e: the event to send
786  *
787  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
788  * Caller must hold event lock.
789  */
790 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, int crtc,
791                 struct drm_pending_vblank_event *e)
792 {
793         struct timeval now;
794         unsigned int seq;
795         if (crtc >= 0) {
796                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
797         } else {
798                 seq = 0;
799
800                 now = get_drm_timestamp();
801         }
802         e->pipe = crtc;
803         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
804 }
805 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
806
807 /**
808  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
809  * @dev: DRM device
810  * @crtc: counter to update
811  *
812  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
813  * (specified by @crtc).  Deal with wraparound, if it occurred, and
814  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
815  * call if necessary.
816  *
817  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
818  * didn't get an interrupt for.
819  *
820  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
821  * device vblank fields.
822  */
823 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
824 {
825         u32 cur_vblank, diff, tslot, rc;
826         struct timeval t_vblank;
827
828         /*
829          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
830          * wrap if needed.
831          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count events
832          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
833          * a long time.
834          *
835          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
836          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
837          * updating its hardware counter while we are retrieving the
838          * corresponding vblank timestamp.
839          */
840         do {
841                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
842                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &t_vblank, 0);
843         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc));
844
845         /* Deal with counter wrap */
846         diff = cur_vblank - dev->vblank[crtc].last;
847         if (cur_vblank < dev->vblank[crtc].last) {
848                 diff += dev->max_vblank_count;
849
850                 DRM_DEBUG("last_vblank[%d]=0x%x, cur_vblank=0x%x => diff=0x%x\n",
851                           crtc, dev->vblank[crtc].last, cur_vblank, diff);
852         }
853
854         DRM_DEBUG("enabling vblank interrupts on crtc %d, missed %d\n",
855                   crtc, diff);
856
857         /* Reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
858          * available. Skip this step if query unsupported or failed. Will
859          * reinitialize delayed at next vblank interrupt in that case.
860          */
861         if (rc) {
862                 tslot = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count) + diff;
863                 vblanktimestamp(dev, crtc, tslot) = t_vblank;
864         }
865
866         smp_mb__before_atomic();
867         atomic_add(diff, &dev->vblank[crtc].count);
868         smp_mb__after_atomic();
869 }
870
871 /**
872  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
873  * @dev: DRM device
874  * @crtc: CRTC in question
875  */
876 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, int crtc)
877 {
878         int ret = 0;
879
880         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
881
882         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
883
884         if (!dev->vblank[crtc].enabled) {
885                 /*
886                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
887                  * All vblank count & timestamp updates are held off
888                  * until we are done reinitializing master counter and
889                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
890                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
891                  */
892                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, crtc);
893                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %d, ret: %d\n", crtc, ret);
894                 if (ret)
895                         atomic_dec(&dev->vblank[crtc].refcount);
896                 else {
897                         dev->vblank[crtc].enabled = true;
898                         drm_update_vblank_count(dev, crtc);
899                 }
900         }
901
902         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
903
904         return ret;
905 }
906
907 /**
908  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
909  * @dev: DRM device
910  * @crtc: which CRTC to own
911  *
912  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
913  * while in use.
914  *
915  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
916  *
917  * Returns:
918  * Zero on success, nonzero on failure.
919  */
920 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, int crtc)
921 {
922         unsigned long irqflags;
923         int ret = 0;
924
925         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
926                 return -EINVAL;
927
928         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
929         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
930         if (atomic_add_return(1, &dev->vblank[crtc].refcount) == 1) {
931                 ret = drm_vblank_enable(dev, crtc);
932         } else {
933                 if (!dev->vblank[crtc].enabled) {
934                         atomic_dec(&dev->vblank[crtc].refcount);
935                         ret = -EINVAL;
936                 }
937         }
938         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
939
940         return ret;
941 }
942 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
943
944 /**
945  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
946  * @crtc: which CRTC to own
947  *
948  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
949  * while in use.
950  *
951  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
952  *
953  * Returns:
954  * Zero on success, nonzero on failure.
955  */
956 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
957 {
958         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
959 }
960 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
961
962 /**
963  * drm_vblank_put - give up ownership of vblank events
964  * @dev: DRM device
965  * @crtc: which counter to give up
966  *
967  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
968  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
969  *
970  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
971  */
972 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, int crtc)
973 {
974         BUG_ON(atomic_read(&dev->vblank[crtc].refcount) == 0);
975
976         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
977                 return;
978
979         /* Last user schedules interrupt disable */
980         if (atomic_dec_and_test(&dev->vblank[crtc].refcount) &&
981             (drm_vblank_offdelay > 0))
982                 mod_timer(&dev->vblank[crtc].disable_timer,
983                           jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
986
987 /**
988  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
989  * @crtc: which counter to give up
990  *
991  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
992  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
993  *
994  * This is the native kms version of drm_vblank_put().
995  */
996 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
997 {
998         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1001
1002 /**
1003  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1004  * @dev: DRM device
1005  * @crtc: crtc index
1006  *
1007  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1008  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1009  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1010  */
1011 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1012 {
1013         int ret;
1014         u32 last;
1015
1016         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1017         if (WARN_ON(ret))
1018                 return;
1019
1020         last = drm_vblank_count(dev, crtc);
1021
1022         ret = wait_event_timeout(dev->vblank[crtc].queue,
1023                                  last != drm_vblank_count(dev, crtc),
1024                                  msecs_to_jiffies(100));
1025
1026         WARN_ON(ret == 0);
1027
1028         drm_vblank_put(dev, crtc);
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1031
1032 /**
1033  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1034  * @crtc: DRM crtc
1035  *
1036  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1037  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1038  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1039  */
1040 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1041 {
1042         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1043 }
1044 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1045
1046 /**
1047  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1048  * @dev: DRM device
1049  * @crtc: CRTC in question
1050  *
1051  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1052  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1053  * stored so that drm_vblank_on() can restore it again.
1054  *
1055  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1056  * reset, e.g. when suspending.
1057  *
1058  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_off().
1059  */
1060 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, int crtc)
1061 {
1062         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1063         struct timeval now;
1064         unsigned long irqflags;
1065         unsigned int seq;
1066
1067         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1068                 return;
1069
1070         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1071         vblank_disable_and_save(dev, crtc);
1072         wake_up(&dev->vblank[crtc].queue);
1073
1074         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1075         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1076
1077         spin_lock(&dev->event_lock);
1078         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1079                 if (e->pipe != crtc)
1080                         continue;
1081                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1082                           wanted %d, current %d\n",
1083                           e->event.sequence, seq);
1084                 list_del(&e->base.link);
1085                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1086                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1087         }
1088         spin_unlock(&dev->event_lock);
1089
1090         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1091 }
1092 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1093
1094 /**
1095  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1096  * @crtc: CRTC in question
1097  *
1098  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1099  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1100  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1101  *
1102  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1103  * reset, e.g. when suspending.
1104  *
1105  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1106  */
1107 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1108 {
1109         drm_vblank_off(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1112
1113 /**
1114  * drm_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1115  * @dev: DRM device
1116  * @crtc: CRTC in question
1117  *
1118  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1119  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1120  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionaly called
1121  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1122  *
1123  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_on().
1124  */
1125 void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, int crtc)
1126 {
1127         unsigned long irqflags;
1128
1129         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1130                 return;
1131
1132         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1133         /* re-enable interrupts if there's are users left */
1134         if (atomic_read(&dev->vblank[crtc].refcount) != 0)
1135                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, crtc));
1136         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_on);
1139
1140 /**
1141  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1142  * @crtc: CRTC in question
1143  *
1144  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1145  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1146  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionaly called
1147  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1148  *
1149  * This is the native kms version of drm_vblank_on().
1150  */
1151 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1152 {
1153         drm_vblank_on(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1154 }
1155 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1156
1157 /**
1158  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1159  * @dev: DRM device
1160  * @crtc: CRTC in question
1161  *
1162  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1163  * reset the hardware frame counter.
1164  *
1165  * This is done by grabbing a temporary vblank reference to ensure that the
1166  * vblank interrupt keeps running across the modeset sequence. With this the
1167  * software-side vblank frame counting will ensure that there are no jumps or
1168  * discontinuities.
1169  *
1170  * Unfortunately this approach is racy and also doesn't work when the vblank
1171  * interrupt stops running, e.g. across system suspend resume. It is therefore
1172  * highly recommended that drivers use the newer drm_vblank_off() and
1173  * drm_vblank_on() instead. drm_vblank_pre_modeset() only works correctly when
1174  * using "cooked" software vblank frame counters and not relying on any hardware
1175  * counters.
1176  *
1177  * Drivers must call drm_vblank_post_modeset() when re-enabling the same crtc
1178  * again.
1179  */
1180 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1181 {
1182         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1183         if (!dev->num_crtcs)
1184                 return;
1185
1186         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1187                 return;
1188
1189         /*
1190          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1191          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1192          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1193          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1194          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1195          */
1196         if (!dev->vblank[crtc].inmodeset) {
1197                 dev->vblank[crtc].inmodeset = 0x1;
1198                 if (drm_vblank_get(dev, crtc) == 0)
1199                         dev->vblank[crtc].inmodeset |= 0x2;
1200         }
1201 }
1202 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1203
1204 /**
1205  * drm_vblank_post_modeset - undo drm_vblank_pre_modeset changes
1206  * @dev: DRM device
1207  * @crtc: CRTC in question
1208  *
1209  * This function again drops the temporary vblank reference acquired in
1210  * drm_vblank_pre_modeset.
1211  */
1212 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1213 {
1214         unsigned long irqflags;
1215
1216         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1217         if (!dev->num_crtcs)
1218                 return;
1219
1220         if (dev->vblank[crtc].inmodeset) {
1221                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1222                 dev->vblank_disable_allowed = true;
1223                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1224
1225                 if (dev->vblank[crtc].inmodeset & 0x2)
1226                         drm_vblank_put(dev, crtc);
1227
1228                 dev->vblank[crtc].inmodeset = 0;
1229         }
1230 }
1231 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1232
1233 /*
1234  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1235  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1236  *
1237  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1238  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1239  *
1240  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1241  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1242  * will have already been incremented.
1243  */
1244 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1245                     struct drm_file *file_priv)
1246 {
1247         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1248         unsigned int crtc;
1249
1250         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1251         if (!dev->num_crtcs)
1252                 return 0;
1253
1254         /* KMS drivers handle this internally */
1255         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1256                 return 0;
1257
1258         crtc = modeset->crtc;
1259         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1260                 return -EINVAL;
1261
1262         switch (modeset->cmd) {
1263         case _DRM_PRE_MODESET:
1264                 drm_vblank_pre_modeset(dev, crtc);
1265                 break;
1266         case _DRM_POST_MODESET:
1267                 drm_vblank_post_modeset(dev, crtc);
1268                 break;
1269         default:
1270                 return -EINVAL;
1271         }
1272
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, int pipe,
1277                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1278                                   struct drm_file *file_priv)
1279 {
1280         struct drm_pending_vblank_event *e;
1281         struct timeval now;
1282         unsigned long flags;
1283         unsigned int seq;
1284         int ret;
1285
1286         e = kzalloc(sizeof *e, GFP_KERNEL);
1287         if (e == NULL) {
1288                 ret = -ENOMEM;
1289                 goto err_put;
1290         }
1291
1292         e->pipe = pipe;
1293         e->base.pid = current->pid;
1294         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1295         e->event.base.length = sizeof e->event;
1296         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1297         e->base.event = &e->event.base;
1298         e->base.file_priv = file_priv;
1299         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1300
1301         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1302
1303         if (file_priv->event_space < sizeof e->event) {
1304                 ret = -EBUSY;
1305                 goto err_unlock;
1306         }
1307
1308         file_priv->event_space -= sizeof e->event;
1309         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1310
1311         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1312             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1313                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1314                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1315         }
1316
1317         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %d\n",
1318                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1319
1320         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1321                                       vblwait->request.sequence);
1322
1323         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1324         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1325                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1326                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1327                 vblwait->reply.sequence = seq;
1328         } else {
1329                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1330                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1331                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1332         }
1333
1334         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1335
1336         return 0;
1337
1338 err_unlock:
1339         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1340         kfree(e);
1341 err_put:
1342         drm_vblank_put(dev, pipe);
1343         return ret;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * Wait for VBLANK.
1348  *
1349  * \param inode device inode.
1350  * \param file_priv DRM file private.
1351  * \param cmd command.
1352  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1353  * \return zero on success or a negative number on failure.
1354  *
1355  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1356  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1357  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1358  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1359  */
1360 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1361                     struct drm_file *file_priv)
1362 {
1363         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1364         int ret;
1365         unsigned int flags, seq, crtc, high_crtc;
1366
1367         if (!dev->irq_enabled)
1368                 return -EINVAL;
1369
1370         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1371                 return -EINVAL;
1372
1373         if (vblwait->request.type &
1374             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1375               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1376                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1377                           vblwait->request.type,
1378                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1379                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1380                 return -EINVAL;
1381         }
1382
1383         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1384         high_crtc = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1385         if (high_crtc)
1386                 crtc = high_crtc >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1387         else
1388                 crtc = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1389         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1390                 return -EINVAL;
1391
1392         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1393         if (ret) {
1394                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1395                 return ret;
1396         }
1397         seq = drm_vblank_count(dev, crtc);
1398
1399         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1400         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1401                 vblwait->request.sequence += seq;
1402                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1403         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1404                 break;
1405         default:
1406                 ret = -EINVAL;
1407                 goto done;
1408         }
1409
1410         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1411                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1412                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1413                  */
1414                 return drm_queue_vblank_event(dev, crtc, vblwait, file_priv);
1415         }
1416
1417         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1418             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1419                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1420         }
1421
1422         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %d\n",
1423                   vblwait->request.sequence, crtc);
1424         dev->vblank[crtc].last_wait = vblwait->request.sequence;
1425         DRM_WAIT_ON(ret, dev->vblank[crtc].queue, 3 * HZ,
1426                     (((drm_vblank_count(dev, crtc) -
1427                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1428                      !dev->vblank[crtc].enabled ||
1429                      !dev->irq_enabled));
1430
1431         if (ret != -EINTR) {
1432                 struct timeval now;
1433
1434                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1435                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1436                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1437
1438                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1439                           vblwait->reply.sequence);
1440         } else {
1441                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1442         }
1443
1444 done:
1445         drm_vblank_put(dev, crtc);
1446         return ret;
1447 }
1448
1449 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, int crtc)
1450 {
1451         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1452         struct timeval now;
1453         unsigned long flags;
1454         unsigned int seq;
1455
1456         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1457
1458         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1459
1460         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1461                 if (e->pipe != crtc)
1462                         continue;
1463                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1464                         continue;
1465
1466                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1467                           e->event.sequence, seq);
1468
1469                 list_del(&e->base.link);
1470                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1471                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1472         }
1473
1474         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1475
1476         trace_drm_vblank_event(crtc, seq);
1477 }
1478
1479 /**
1480  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1481  * @dev: DRM device
1482  * @crtc: where this event occurred
1483  *
1484  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1485  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1486  */
1487 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1488 {
1489         u32 vblcount;
1490         s64 diff_ns;
1491         struct timeval tvblank;
1492         unsigned long irqflags;
1493
1494         if (!dev->num_crtcs)
1495                 return false;
1496
1497         if (WARN_ON(crtc >= dev->num_crtcs))
1498                 return false;
1499
1500         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1501          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1502          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1503          */
1504         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1505
1506         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1507         if (!dev->vblank[crtc].enabled) {
1508                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1509                 return false;
1510         }
1511
1512         /* Fetch corresponding timestamp for this vblank interval from
1513          * driver and store it in proper slot of timestamp ringbuffer.
1514          */
1515
1516         /* Get current timestamp and count. */
1517         vblcount = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
1518         drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1519
1520         /* Compute time difference to timestamp of last vblank */
1521         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
1522                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
1523
1524         /* Update vblank timestamp and count if at least
1525          * DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS nanoseconds
1526          * difference between last stored timestamp and current
1527          * timestamp. A smaller difference means basically
1528          * identical timestamps. Happens if this vblank has
1529          * been already processed and this is a redundant call,
1530          * e.g., due to spurious vblank interrupts. We need to
1531          * ignore those for accounting.
1532          */
1533         if (abs64(diff_ns) > DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS) {
1534                 /* Store new timestamp in ringbuffer. */
1535                 vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount + 1) = tvblank;
1536
1537                 /* Increment cooked vblank count. This also atomically commits
1538                  * the timestamp computed above.
1539                  */
1540                 smp_mb__before_atomic();
1541                 atomic_inc(&dev->vblank[crtc].count);
1542                 smp_mb__after_atomic();
1543         } else {
1544                 DRM_DEBUG("crtc %d: Redundant vblirq ignored. diff_ns = %d\n",
1545                           crtc, (int) diff_ns);
1546         }
1547
1548         wake_up(&dev->vblank[crtc].queue);
1549         drm_handle_vblank_events(dev, crtc);
1550
1551         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1552         return true;
1553 }
1554 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);