drm: add support for monotonic vblank timestamps
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /**
2  * \file drm_irq.c
3  * IRQ support
4  *
5  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
6  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
7  */
8
9 /*
10  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
11  *
12  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
13  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
14  * All Rights Reserved.
15  *
16  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
17  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
18  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
19  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
20  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
21  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
22  *
23  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
24  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
25  * Software.
26  *
27  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
28  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
29  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
30  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
31  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
32  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
33  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
34  */
35
36 #include <drm/drmP.h>
37 #include "drm_trace.h"
38
39 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
40 #include <linux/slab.h>
41
42 #include <linux/vgaarb.h>
43 #include <linux/export.h>
44
45 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
46 #define vblanktimestamp(dev, crtc, count) ( \
47         (dev)->_vblank_time[(crtc) * DRM_VBLANKTIME_RBSIZE + \
48         ((count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE)])
49
50 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
51  * drm_timestamp_precision before giving up.
52  */
53 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
54
55 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
56  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
57  */
58 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
59
60 /**
61  * Get interrupt from bus id.
62  *
63  * \param inode device inode.
64  * \param file_priv DRM file private.
65  * \param cmd command.
66  * \param arg user argument, pointing to a drm_irq_busid structure.
67  * \return zero on success or a negative number on failure.
68  *
69  * Finds the PCI device with the specified bus id and gets its IRQ number.
70  * This IOCTL is deprecated, and will now return EINVAL for any busid not equal
71  * to that of the device that this DRM instance attached to.
72  */
73 int drm_irq_by_busid(struct drm_device *dev, void *data,
74                      struct drm_file *file_priv)
75 {
76         struct drm_irq_busid *p = data;
77
78         if (!dev->driver->bus->irq_by_busid)
79                 return -EINVAL;
80
81         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
82                 return -EINVAL;
83
84         return dev->driver->bus->irq_by_busid(dev, p);
85 }
86
87 /*
88  * Clear vblank timestamp buffer for a crtc.
89  */
90 static void clear_vblank_timestamps(struct drm_device *dev, int crtc)
91 {
92         memset(&dev->_vblank_time[crtc * DRM_VBLANKTIME_RBSIZE], 0,
93                 DRM_VBLANKTIME_RBSIZE * sizeof(struct timeval));
94 }
95
96 /*
97  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
98  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
99  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
100  * disable.
101  */
102 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, int crtc)
103 {
104         unsigned long irqflags;
105         u32 vblcount;
106         s64 diff_ns;
107         int vblrc;
108         struct timeval tvblank;
109
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_sync(&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 irq_preinstall() and \c irq_postinstall() functions
309  * before and after the installation.
310  */
311 int drm_irq_install(struct drm_device *dev)
312 {
313         int ret;
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 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         ktime_t stime, etime, mono_time_offset;
580         struct timeval tv_etime;
581         struct drm_display_mode *mode;
582         int vbl_status, vtotal, vdisplay;
583         int vpos, hpos, i;
584         s64 framedur_ns, linedur_ns, pixeldur_ns, delta_ns, duration_ns;
585         bool invbl;
586
587         if (crtc < 0 || crtc >= dev->num_crtcs) {
588                 DRM_ERROR("Invalid crtc %d\n", crtc);
589                 return -EINVAL;
590         }
591
592         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
593         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
594                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
595                 return -EIO;
596         }
597
598         mode = &refcrtc->hwmode;
599         vtotal = mode->crtc_vtotal;
600         vdisplay = mode->crtc_vdisplay;
601
602         /* Durations of frames, lines, pixels in nanoseconds. */
603         framedur_ns = refcrtc->framedur_ns;
604         linedur_ns  = refcrtc->linedur_ns;
605         pixeldur_ns = refcrtc->pixeldur_ns;
606
607         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
608          * Happens during initial modesetting of a crtc.
609          */
610         if (vtotal <= 0 || vdisplay <= 0 || framedur_ns == 0) {
611                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noop due to uninitialized mode.\n", crtc);
612                 return -EAGAIN;
613         }
614
615         /* Get current scanout position with system timestamp.
616          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
617          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
618          *
619          * This guarantees a tight bound on maximum error if
620          * code gets preempted or delayed for some reason.
621          */
622         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
623                 /* Disable preemption to make it very likely to
624                  * succeed in the first iteration even on PREEMPT_RT kernel.
625                  */
626                 preempt_disable();
627
628                 /* Get system timestamp before query. */
629                 stime = ktime_get();
630
631                 /* Get vertical and horizontal scanout pos. vpos, hpos. */
632                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, crtc, &vpos, &hpos);
633
634                 /* Get system timestamp after query. */
635                 etime = ktime_get();
636                 if (!drm_timestamp_monotonic)
637                         mono_time_offset = ktime_get_monotonic_offset();
638
639                 preempt_enable();
640
641                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
642                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
643                         DRM_DEBUG("crtc %d : scanoutpos query failed [%d].\n",
644                                   crtc, vbl_status);
645                         return -EIO;
646                 }
647
648                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
649
650                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
651                 if (duration_ns <= (s64) *max_error)
652                         break;
653         }
654
655         /* Noisy system timing? */
656         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
657                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
658                           crtc, (int) duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
659         }
660
661         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
662         *max_error = (int) duration_ns;
663
664         /* Check if in vblank area:
665          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
666          * within vblank area, counting down the number of lines until
667          * start of scanout.
668          */
669         invbl = vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_INVBL;
670
671         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
672          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
673          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
674          */
675         delta_ns = (s64) vpos * linedur_ns + (s64) hpos * pixeldur_ns;
676
677         /* Is vpos outside nominal vblank area, but less than
678          * 1/100 of a frame height away from start of vblank?
679          * If so, assume this isn't a massively delayed vblank
680          * interrupt, but a vblank interrupt that fired a few
681          * microseconds before true start of vblank. Compensate
682          * by adding a full frame duration to the final timestamp.
683          * Happens, e.g., on ATI R500, R600.
684          *
685          * We only do this if DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ.
686          */
687         if ((flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) && !invbl &&
688             ((vdisplay - vpos) < vtotal / 100)) {
689                 delta_ns = delta_ns - framedur_ns;
690
691                 /* Signal this correction as "applied". */
692                 vbl_status |= 0x8;
693         }
694
695         if (!drm_timestamp_monotonic)
696                 etime = ktime_sub(etime, mono_time_offset);
697
698         /* save this only for debugging purposes */
699         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
700         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
701          * vblank_time timestamp for end of vblank.
702          */
703         etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
704         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
705
706         DRM_DEBUG("crtc %d : v %d p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
707                   crtc, (int)vbl_status, hpos, vpos,
708                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
709                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
710                   (int)duration_ns/1000, i);
711
712         vbl_status = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
713         if (invbl)
714                 vbl_status |= DRM_VBLANKTIME_INVBL;
715
716         return vbl_status;
717 }
718 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
719
720 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
721 {
722         ktime_t now;
723
724         now = ktime_get();
725         if (!drm_timestamp_monotonic)
726                 now = ktime_sub(now, ktime_get_monotonic_offset());
727
728         return ktime_to_timeval(now);
729 }
730
731 /**
732  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
733  * vblank interval.
734  *
735  * @dev: DRM device
736  * @crtc: which crtc's vblank timestamp to retrieve
737  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
738  * @flags: Flags to pass to driver:
739  *         0 = Default.
740  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl irq handler.
741  *
742  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
743  * vblank interval on specified crtc. May call into kms-driver to
744  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
745  *
746  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
747  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
748  *
749  * Returns non-zero if timestamp is considered to be very precise.
750  */
751 u32 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
752                               struct timeval *tvblank, unsigned flags)
753 {
754         int ret;
755
756         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
757         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
758
759         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
760         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
761                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, crtc, &max_error,
762                                                         tvblank, flags);
763                 if (ret > 0)
764                         return (u32) ret;
765         }
766
767         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
768          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
769          */
770         *tvblank = get_drm_timestamp();
771
772         return 0;
773 }
774 EXPORT_SYMBOL(drm_get_last_vbltimestamp);
775
776 /**
777  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
778  * @dev: DRM device
779  * @crtc: which counter to retrieve
780  *
781  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
782  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
783  * modesetting activity.
784  */
785 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
786 {
787         return atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]);
788 }
789 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
790
791 /**
792  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
793  * and the system timestamp corresponding to that vblank counter value.
794  *
795  * @dev: DRM device
796  * @crtc: which counter to retrieve
797  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
798  *
799  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
800  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
801  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
802  * of the vblank interval that corresponds to the current value vblank counter
803  * value.
804  */
805 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, int crtc,
806                               struct timeval *vblanktime)
807 {
808         u32 cur_vblank;
809
810         /* Read timestamp from slot of _vblank_time ringbuffer
811          * that corresponds to current vblank count. Retry if
812          * count has incremented during readout. This works like
813          * a seqlock.
814          */
815         do {
816                 cur_vblank = atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]);
817                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, crtc, cur_vblank);
818                 smp_rmb();
819         } while (cur_vblank != atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]));
820
821         return cur_vblank;
822 }
823 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
824
825 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
826                 struct drm_pending_vblank_event *e,
827                 unsigned long seq, struct timeval *now)
828 {
829         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
830         e->event.sequence = seq;
831         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
832         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
833
834         list_add_tail(&e->base.link,
835                       &e->base.file_priv->event_list);
836         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
837         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
838                                          e->event.sequence);
839 }
840
841 /**
842  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
843  * @dev: DRM device
844  * @crtc: CRTC in question
845  * @e: the event to send
846  *
847  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
848  * Caller must hold event lock.
849  */
850 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, int crtc,
851                 struct drm_pending_vblank_event *e)
852 {
853         struct timeval now;
854         unsigned int seq;
855         if (crtc >= 0) {
856                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
857         } else {
858                 seq = 0;
859
860                 now = get_drm_timestamp();
861         }
862         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
863 }
864 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
865
866 /**
867  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
868  * @dev: DRM device
869  * @crtc: counter to update
870  *
871  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
872  * (specified by @crtc).  Deal with wraparound, if it occurred, and
873  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
874  * call if necessary.
875  *
876  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
877  * didn't get an interrupt for.
878  *
879  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
880  * device vblank fields.
881  */
882 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
883 {
884         u32 cur_vblank, diff, tslot, rc;
885         struct timeval t_vblank;
886
887         /*
888          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
889          * wrap if needed.
890          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count events
891          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
892          * a long time.
893          *
894          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
895          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
896          * updating its hardware counter while we are retrieving the
897          * corresponding vblank timestamp.
898          */
899         do {
900                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
901                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &t_vblank, 0);
902         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc));
903
904         /* Deal with counter wrap */
905         diff = cur_vblank - dev->last_vblank[crtc];
906         if (cur_vblank < dev->last_vblank[crtc]) {
907                 diff += dev->max_vblank_count;
908
909                 DRM_DEBUG("last_vblank[%d]=0x%x, cur_vblank=0x%x => diff=0x%x\n",
910                           crtc, dev->last_vblank[crtc], cur_vblank, diff);
911         }
912
913         DRM_DEBUG("enabling vblank interrupts on crtc %d, missed %d\n",
914                   crtc, diff);
915
916         /* Reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
917          * available. Skip this step if query unsupported or failed. Will
918          * reinitialize delayed at next vblank interrupt in that case.
919          */
920         if (rc) {
921                 tslot = atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]) + diff;
922                 vblanktimestamp(dev, crtc, tslot) = t_vblank;
923         }
924
925         smp_mb__before_atomic_inc();
926         atomic_add(diff, &dev->_vblank_count[crtc]);
927         smp_mb__after_atomic_inc();
928 }
929
930 /**
931  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
932  * @dev: DRM device
933  * @crtc: which CRTC to own
934  *
935  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
936  * while in use.
937  *
938  * RETURNS
939  * Zero on success, nonzero on failure.
940  */
941 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, int crtc)
942 {
943         unsigned long irqflags, irqflags2;
944         int ret = 0;
945
946         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
947         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
948         if (atomic_add_return(1, &dev->vblank_refcount[crtc]) == 1) {
949                 spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags2);
950                 if (!dev->vblank_enabled[crtc]) {
951                         /* Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
952                          * All vblank count & timestamp updates are held off
953                          * until we are done reinitializing master counter and
954                          * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
955                          * prevent double-accounting of same vblank interval.
956                          */
957                         ret = dev->driver->enable_vblank(dev, crtc);
958                         DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %d, ret: %d\n",
959                                   crtc, ret);
960                         if (ret)
961                                 atomic_dec(&dev->vblank_refcount[crtc]);
962                         else {
963                                 dev->vblank_enabled[crtc] = 1;
964                                 drm_update_vblank_count(dev, crtc);
965                         }
966                 }
967                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags2);
968         } else {
969                 if (!dev->vblank_enabled[crtc]) {
970                         atomic_dec(&dev->vblank_refcount[crtc]);
971                         ret = -EINVAL;
972                 }
973         }
974         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
975
976         return ret;
977 }
978 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
979
980 /**
981  * drm_vblank_put - give up ownership of vblank events
982  * @dev: DRM device
983  * @crtc: which counter to give up
984  *
985  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
986  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
987  */
988 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, int crtc)
989 {
990         BUG_ON(atomic_read(&dev->vblank_refcount[crtc]) == 0);
991
992         /* Last user schedules interrupt disable */
993         if (atomic_dec_and_test(&dev->vblank_refcount[crtc]) &&
994             (drm_vblank_offdelay > 0))
995                 mod_timer(&dev->vblank_disable_timer,
996                           jiffies + ((drm_vblank_offdelay * DRM_HZ)/1000));
997 }
998 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
999
1000 /**
1001  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1002  * @dev: DRM device
1003  * @crtc: CRTC in question
1004  *
1005  * Caller must hold event lock.
1006  */
1007 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, int crtc)
1008 {
1009         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1010         struct timeval now;
1011         unsigned long irqflags;
1012         unsigned int seq;
1013
1014         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1015         vblank_disable_and_save(dev, crtc);
1016         DRM_WAKEUP(&dev->vbl_queue[crtc]);
1017
1018         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1019         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1020         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1021                 if (e->pipe != crtc)
1022                         continue;
1023                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1024                           wanted %d, current %d\n",
1025                           e->event.sequence, seq);
1026                 list_del(&e->base.link);
1027                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1028                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1029         }
1030
1031         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1032 }
1033 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1034
1035 /**
1036  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1037  * @dev: DRM device
1038  * @crtc: CRTC in question
1039  *
1040  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1041  * reset the hardware frame counter.
1042  */
1043 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1044 {
1045         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?) */
1046         if (!dev->num_crtcs)
1047                 return;
1048         /*
1049          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1050          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1051          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1052          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1053          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1054          */
1055         if (!dev->vblank_inmodeset[crtc]) {
1056                 dev->vblank_inmodeset[crtc] = 0x1;
1057                 if (drm_vblank_get(dev, crtc) == 0)
1058                         dev->vblank_inmodeset[crtc] |= 0x2;
1059         }
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1062
1063 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1064 {
1065         unsigned long irqflags;
1066
1067         if (dev->vblank_inmodeset[crtc]) {
1068                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1069                 dev->vblank_disable_allowed = 1;
1070                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1071
1072                 if (dev->vblank_inmodeset[crtc] & 0x2)
1073                         drm_vblank_put(dev, crtc);
1074
1075                 dev->vblank_inmodeset[crtc] = 0;
1076         }
1077 }
1078 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1079
1080 /**
1081  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1082  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1083  *
1084  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1085  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1086  *
1087  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1088  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1089  * will have already been incremented.
1090  */
1091 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1092                     struct drm_file *file_priv)
1093 {
1094         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1095         unsigned int crtc;
1096
1097         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1098         if (!dev->num_crtcs)
1099                 return 0;
1100
1101         /* KMS drivers handle this internally */
1102         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1103                 return 0;
1104
1105         crtc = modeset->crtc;
1106         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1107                 return -EINVAL;
1108
1109         switch (modeset->cmd) {
1110         case _DRM_PRE_MODESET:
1111                 drm_vblank_pre_modeset(dev, crtc);
1112                 break;
1113         case _DRM_POST_MODESET:
1114                 drm_vblank_post_modeset(dev, crtc);
1115                 break;
1116         default:
1117                 return -EINVAL;
1118         }
1119
1120         return 0;
1121 }
1122
1123 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, int pipe,
1124                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1125                                   struct drm_file *file_priv)
1126 {
1127         struct drm_pending_vblank_event *e;
1128         struct timeval now;
1129         unsigned long flags;
1130         unsigned int seq;
1131         int ret;
1132
1133         e = kzalloc(sizeof *e, GFP_KERNEL);
1134         if (e == NULL) {
1135                 ret = -ENOMEM;
1136                 goto err_put;
1137         }
1138
1139         e->pipe = pipe;
1140         e->base.pid = current->pid;
1141         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1142         e->event.base.length = sizeof e->event;
1143         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1144         e->base.event = &e->event.base;
1145         e->base.file_priv = file_priv;
1146         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1147
1148         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1149
1150         if (file_priv->event_space < sizeof e->event) {
1151                 ret = -EBUSY;
1152                 goto err_unlock;
1153         }
1154
1155         file_priv->event_space -= sizeof e->event;
1156         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1157
1158         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1159             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1160                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1161                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1162         }
1163
1164         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %d\n",
1165                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1166
1167         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1168                                       vblwait->request.sequence);
1169
1170         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1171         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1172                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1173                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1174                 vblwait->reply.sequence = seq;
1175         } else {
1176                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1177                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1178                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1179         }
1180
1181         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1182
1183         return 0;
1184
1185 err_unlock:
1186         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1187         kfree(e);
1188 err_put:
1189         drm_vblank_put(dev, pipe);
1190         return ret;
1191 }
1192
1193 /**
1194  * Wait for VBLANK.
1195  *
1196  * \param inode device inode.
1197  * \param file_priv DRM file private.
1198  * \param cmd command.
1199  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1200  * \return zero on success or a negative number on failure.
1201  *
1202  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1203  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1204  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank irq disable follows that
1205  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1206  */
1207 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1208                     struct drm_file *file_priv)
1209 {
1210         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1211         int ret;
1212         unsigned int flags, seq, crtc, high_crtc;
1213
1214         if ((!drm_dev_to_irq(dev)) || (!dev->irq_enabled))
1215                 return -EINVAL;
1216
1217         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1218                 return -EINVAL;
1219
1220         if (vblwait->request.type &
1221             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1222               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1223                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1224                           vblwait->request.type,
1225                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1226                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1227                 return -EINVAL;
1228         }
1229
1230         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1231         high_crtc = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1232         if (high_crtc)
1233                 crtc = high_crtc >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1234         else
1235                 crtc = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1236         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1237                 return -EINVAL;
1238
1239         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1240         if (ret) {
1241                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1242                 return ret;
1243         }
1244         seq = drm_vblank_count(dev, crtc);
1245
1246         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1247         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1248                 vblwait->request.sequence += seq;
1249                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1250         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1251                 break;
1252         default:
1253                 ret = -EINVAL;
1254                 goto done;
1255         }
1256
1257         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1258                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1259                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1260                  */
1261                 return drm_queue_vblank_event(dev, crtc, vblwait, file_priv);
1262         }
1263
1264         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1265             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1266                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1267         }
1268
1269         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %d\n",
1270                   vblwait->request.sequence, crtc);
1271         dev->last_vblank_wait[crtc] = vblwait->request.sequence;
1272         DRM_WAIT_ON(ret, dev->vbl_queue[crtc], 3 * DRM_HZ,
1273                     (((drm_vblank_count(dev, crtc) -
1274                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1275                      !dev->irq_enabled));
1276
1277         if (ret != -EINTR) {
1278                 struct timeval now;
1279
1280                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1281                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1282                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1283
1284                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1285                           vblwait->reply.sequence);
1286         } else {
1287                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1288         }
1289
1290 done:
1291         drm_vblank_put(dev, crtc);
1292         return ret;
1293 }
1294
1295 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, int crtc)
1296 {
1297         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1298         struct timeval now;
1299         unsigned long flags;
1300         unsigned int seq;
1301
1302         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1303
1304         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1305
1306         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1307                 if (e->pipe != crtc)
1308                         continue;
1309                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1310                         continue;
1311
1312                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1313                           e->event.sequence, seq);
1314
1315                 list_del(&e->base.link);
1316                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1317                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1318         }
1319
1320         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1321
1322         trace_drm_vblank_event(crtc, seq);
1323 }
1324
1325 /**
1326  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1327  * @dev: DRM device
1328  * @crtc: where this event occurred
1329  *
1330  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1331  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1332  */
1333 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1334 {
1335         u32 vblcount;
1336         s64 diff_ns;
1337         struct timeval tvblank;
1338         unsigned long irqflags;
1339
1340         if (!dev->num_crtcs)
1341                 return false;
1342
1343         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1344          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1345          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1346          */
1347         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1348
1349         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1350         if (!dev->vblank_enabled[crtc]) {
1351                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1352                 return false;
1353         }
1354
1355         /* Fetch corresponding timestamp for this vblank interval from
1356          * driver and store it in proper slot of timestamp ringbuffer.
1357          */
1358
1359         /* Get current timestamp and count. */
1360         vblcount = atomic_read(&dev->_vblank_count[crtc]);
1361         drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1362
1363         /* Compute time difference to timestamp of last vblank */
1364         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
1365                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
1366
1367         /* Update vblank timestamp and count if at least
1368          * DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS nanoseconds
1369          * difference between last stored timestamp and current
1370          * timestamp. A smaller difference means basically
1371          * identical timestamps. Happens if this vblank has
1372          * been already processed and this is a redundant call,
1373          * e.g., due to spurious vblank interrupts. We need to
1374          * ignore those for accounting.
1375          */
1376         if (abs64(diff_ns) > DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS) {
1377                 /* Store new timestamp in ringbuffer. */
1378                 vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount + 1) = tvblank;
1379
1380                 /* Increment cooked vblank count. This also atomically commits
1381                  * the timestamp computed above.
1382                  */
1383                 smp_mb__before_atomic_inc();
1384                 atomic_inc(&dev->_vblank_count[crtc]);
1385                 smp_mb__after_atomic_inc();
1386         } else {
1387                 DRM_DEBUG("crtc %d: Redundant vblirq ignored. diff_ns = %d\n",
1388                           crtc, (int) diff_ns);
1389         }
1390
1391         DRM_WAKEUP(&dev->vbl_queue[crtc]);
1392         drm_handle_vblank_events(dev, crtc);
1393
1394         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1395         return true;
1396 }
1397 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);