Merge tag 'ntb-5.1' of git://github.com/jonmason/ntb
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / gpu / drm / drm_gem.c
1 /*
2  * Copyright © 2008 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  * Authors:
24  *    Eric Anholt <eric@anholt.net>
25  *
26  */
27
28 #include <linux/types.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/fs.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/module.h>
35 #include <linux/mman.h>
36 #include <linux/pagemap.h>
37 #include <linux/shmem_fs.h>
38 #include <linux/dma-buf.h>
39 #include <linux/mem_encrypt.h>
40 #include <linux/pagevec.h>
41 #include <drm/drmP.h>
42 #include <drm/drm_vma_manager.h>
43 #include <drm/drm_gem.h>
44 #include <drm/drm_print.h>
45 #include "drm_internal.h"
46
47 /** @file drm_gem.c
48  *
49  * This file provides some of the base ioctls and library routines for
50  * the graphics memory manager implemented by each device driver.
51  *
52  * Because various devices have different requirements in terms of
53  * synchronization and migration strategies, implementing that is left up to
54  * the driver, and all that the general API provides should be generic --
55  * allocating objects, reading/writing data with the cpu, freeing objects.
56  * Even there, platform-dependent optimizations for reading/writing data with
57  * the CPU mean we'll likely hook those out to driver-specific calls.  However,
58  * the DRI2 implementation wants to have at least allocate/mmap be generic.
59  *
60  * The goal was to have swap-backed object allocation managed through
61  * struct file.  However, file descriptors as handles to a struct file have
62  * two major failings:
63  * - Process limits prevent more than 1024 or so being used at a time by
64  *   default.
65  * - Inability to allocate high fds will aggravate the X Server's select()
66  *   handling, and likely that of many GL client applications as well.
67  *
68  * This led to a plan of using our own integer IDs (called handles, following
69  * DRM terminology) to mimic fds, and implement the fd syscalls we need as
70  * ioctls.  The objects themselves will still include the struct file so
71  * that we can transition to fds if the required kernel infrastructure shows
72  * up at a later date, and as our interface with shmfs for memory allocation.
73  */
74
75 /*
76  * We make up offsets for buffer objects so we can recognize them at
77  * mmap time.
78  */
79
80 /* pgoff in mmap is an unsigned long, so we need to make sure that
81  * the faked up offset will fit
82  */
83
84 #if BITS_PER_LONG == 64
85 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
86 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
87 #else
88 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
89 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
90 #endif
91
92 /**
93  * drm_gem_init - Initialize the GEM device fields
94  * @dev: drm_devic structure to initialize
95  */
96 int
97 drm_gem_init(struct drm_device *dev)
98 {
99         struct drm_vma_offset_manager *vma_offset_manager;
100
101         mutex_init(&dev->object_name_lock);
102         idr_init_base(&dev->object_name_idr, 1);
103
104         vma_offset_manager = kzalloc(sizeof(*vma_offset_manager), GFP_KERNEL);
105         if (!vma_offset_manager) {
106                 DRM_ERROR("out of memory\n");
107                 return -ENOMEM;
108         }
109
110         dev->vma_offset_manager = vma_offset_manager;
111         drm_vma_offset_manager_init(vma_offset_manager,
112                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START,
113                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE);
114
115         return 0;
116 }
117
118 void
119 drm_gem_destroy(struct drm_device *dev)
120 {
121
122         drm_vma_offset_manager_destroy(dev->vma_offset_manager);
123         kfree(dev->vma_offset_manager);
124         dev->vma_offset_manager = NULL;
125 }
126
127 /**
128  * drm_gem_object_init - initialize an allocated shmem-backed GEM object
129  * @dev: drm_device the object should be initialized for
130  * @obj: drm_gem_object to initialize
131  * @size: object size
132  *
133  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
134  * shmfs backing store.
135  */
136 int drm_gem_object_init(struct drm_device *dev,
137                         struct drm_gem_object *obj, size_t size)
138 {
139         struct file *filp;
140
141         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
142
143         filp = shmem_file_setup("drm mm object", size, VM_NORESERVE);
144         if (IS_ERR(filp))
145                 return PTR_ERR(filp);
146
147         obj->filp = filp;
148
149         return 0;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_init);
152
153 /**
154  * drm_gem_private_object_init - initialize an allocated private GEM object
155  * @dev: drm_device the object should be initialized for
156  * @obj: drm_gem_object to initialize
157  * @size: object size
158  *
159  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
160  * no GEM provided backing store. Instead the caller is responsible for
161  * backing the object and handling it.
162  */
163 void drm_gem_private_object_init(struct drm_device *dev,
164                                  struct drm_gem_object *obj, size_t size)
165 {
166         BUG_ON((size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
167
168         obj->dev = dev;
169         obj->filp = NULL;
170
171         kref_init(&obj->refcount);
172         obj->handle_count = 0;
173         obj->size = size;
174         drm_vma_node_reset(&obj->vma_node);
175 }
176 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_private_object_init);
177
178 static void
179 drm_gem_remove_prime_handles(struct drm_gem_object *obj, struct drm_file *filp)
180 {
181         /*
182          * Note: obj->dma_buf can't disappear as long as we still hold a
183          * handle reference in obj->handle_count.
184          */
185         mutex_lock(&filp->prime.lock);
186         if (obj->dma_buf) {
187                 drm_prime_remove_buf_handle_locked(&filp->prime,
188                                                    obj->dma_buf);
189         }
190         mutex_unlock(&filp->prime.lock);
191 }
192
193 /**
194  * drm_gem_object_handle_free - release resources bound to userspace handles
195  * @obj: GEM object to clean up.
196  *
197  * Called after the last handle to the object has been closed
198  *
199  * Removes any name for the object. Note that this must be
200  * called before drm_gem_object_free or we'll be touching
201  * freed memory
202  */
203 static void drm_gem_object_handle_free(struct drm_gem_object *obj)
204 {
205         struct drm_device *dev = obj->dev;
206
207         /* Remove any name for this object */
208         if (obj->name) {
209                 idr_remove(&dev->object_name_idr, obj->name);
210                 obj->name = 0;
211         }
212 }
213
214 static void drm_gem_object_exported_dma_buf_free(struct drm_gem_object *obj)
215 {
216         /* Unbreak the reference cycle if we have an exported dma_buf. */
217         if (obj->dma_buf) {
218                 dma_buf_put(obj->dma_buf);
219                 obj->dma_buf = NULL;
220         }
221 }
222
223 static void
224 drm_gem_object_handle_put_unlocked(struct drm_gem_object *obj)
225 {
226         struct drm_device *dev = obj->dev;
227         bool final = false;
228
229         if (WARN_ON(obj->handle_count == 0))
230                 return;
231
232         /*
233         * Must bump handle count first as this may be the last
234         * ref, in which case the object would disappear before we
235         * checked for a name
236         */
237
238         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
239         if (--obj->handle_count == 0) {
240                 drm_gem_object_handle_free(obj);
241                 drm_gem_object_exported_dma_buf_free(obj);
242                 final = true;
243         }
244         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
245
246         if (final)
247                 drm_gem_object_put_unlocked(obj);
248 }
249
250 /*
251  * Called at device or object close to release the file's
252  * handle references on objects.
253  */
254 static int
255 drm_gem_object_release_handle(int id, void *ptr, void *data)
256 {
257         struct drm_file *file_priv = data;
258         struct drm_gem_object *obj = ptr;
259         struct drm_device *dev = obj->dev;
260
261         if (obj->funcs && obj->funcs->close)
262                 obj->funcs->close(obj, file_priv);
263         else if (dev->driver->gem_close_object)
264                 dev->driver->gem_close_object(obj, file_priv);
265
266         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
267                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, file_priv);
268         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv);
269
270         drm_gem_object_handle_put_unlocked(obj);
271
272         return 0;
273 }
274
275 /**
276  * drm_gem_handle_delete - deletes the given file-private handle
277  * @filp: drm file-private structure to use for the handle look up
278  * @handle: userspace handle to delete
279  *
280  * Removes the GEM handle from the @filp lookup table which has been added with
281  * drm_gem_handle_create(). If this is the last handle also cleans up linked
282  * resources like GEM names.
283  */
284 int
285 drm_gem_handle_delete(struct drm_file *filp, u32 handle)
286 {
287         struct drm_gem_object *obj;
288
289         spin_lock(&filp->table_lock);
290
291         /* Check if we currently have a reference on the object */
292         obj = idr_replace(&filp->object_idr, NULL, handle);
293         spin_unlock(&filp->table_lock);
294         if (IS_ERR_OR_NULL(obj))
295                 return -EINVAL;
296
297         /* Release driver's reference and decrement refcount. */
298         drm_gem_object_release_handle(handle, obj, filp);
299
300         /* And finally make the handle available for future allocations. */
301         spin_lock(&filp->table_lock);
302         idr_remove(&filp->object_idr, handle);
303         spin_unlock(&filp->table_lock);
304
305         return 0;
306 }
307 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_delete);
308
309 /**
310  * drm_gem_dumb_map_offset - return the fake mmap offset for a gem object
311  * @file: drm file-private structure containing the gem object
312  * @dev: corresponding drm_device
313  * @handle: gem object handle
314  * @offset: return location for the fake mmap offset
315  *
316  * This implements the &drm_driver.dumb_map_offset kms driver callback for
317  * drivers which use gem to manage their backing storage.
318  *
319  * Returns:
320  * 0 on success or a negative error code on failure.
321  */
322 int drm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
323                             u32 handle, u64 *offset)
324 {
325         struct drm_gem_object *obj;
326         int ret;
327
328         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
329         if (!obj)
330                 return -ENOENT;
331
332         /* Don't allow imported objects to be mapped */
333         if (obj->import_attach) {
334                 ret = -EINVAL;
335                 goto out;
336         }
337
338         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
339         if (ret)
340                 goto out;
341
342         *offset = drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
343 out:
344         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
345
346         return ret;
347 }
348 EXPORT_SYMBOL_GPL(drm_gem_dumb_map_offset);
349
350 /**
351  * drm_gem_dumb_destroy - dumb fb callback helper for gem based drivers
352  * @file: drm file-private structure to remove the dumb handle from
353  * @dev: corresponding drm_device
354  * @handle: the dumb handle to remove
355  *
356  * This implements the &drm_driver.dumb_destroy kms driver callback for drivers
357  * which use gem to manage their backing storage.
358  */
359 int drm_gem_dumb_destroy(struct drm_file *file,
360                          struct drm_device *dev,
361                          uint32_t handle)
362 {
363         return drm_gem_handle_delete(file, handle);
364 }
365 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_dumb_destroy);
366
367 /**
368  * drm_gem_handle_create_tail - internal functions to create a handle
369  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
370  * @obj: object to register
371  * @handlep: pointer to return the created handle to the caller
372  *
373  * This expects the &drm_device.object_name_lock to be held already and will
374  * drop it before returning. Used to avoid races in establishing new handles
375  * when importing an object from either an flink name or a dma-buf.
376  *
377  * Handles must be release again through drm_gem_handle_delete(). This is done
378  * when userspace closes @file_priv for all attached handles, or through the
379  * GEM_CLOSE ioctl for individual handles.
380  */
381 int
382 drm_gem_handle_create_tail(struct drm_file *file_priv,
383                            struct drm_gem_object *obj,
384                            u32 *handlep)
385 {
386         struct drm_device *dev = obj->dev;
387         u32 handle;
388         int ret;
389
390         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->object_name_lock));
391         if (obj->handle_count++ == 0)
392                 drm_gem_object_get(obj);
393
394         /*
395          * Get the user-visible handle using idr.  Preload and perform
396          * allocation under our spinlock.
397          */
398         idr_preload(GFP_KERNEL);
399         spin_lock(&file_priv->table_lock);
400
401         ret = idr_alloc(&file_priv->object_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
402
403         spin_unlock(&file_priv->table_lock);
404         idr_preload_end();
405
406         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
407         if (ret < 0)
408                 goto err_unref;
409
410         handle = ret;
411
412         ret = drm_vma_node_allow(&obj->vma_node, file_priv);
413         if (ret)
414                 goto err_remove;
415
416         if (obj->funcs && obj->funcs->open) {
417                 ret = obj->funcs->open(obj, file_priv);
418                 if (ret)
419                         goto err_revoke;
420         } else if (dev->driver->gem_open_object) {
421                 ret = dev->driver->gem_open_object(obj, file_priv);
422                 if (ret)
423                         goto err_revoke;
424         }
425
426         *handlep = handle;
427         return 0;
428
429 err_revoke:
430         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv);
431 err_remove:
432         spin_lock(&file_priv->table_lock);
433         idr_remove(&file_priv->object_idr, handle);
434         spin_unlock(&file_priv->table_lock);
435 err_unref:
436         drm_gem_object_handle_put_unlocked(obj);
437         return ret;
438 }
439
440 /**
441  * drm_gem_handle_create - create a gem handle for an object
442  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
443  * @obj: object to register
444  * @handlep: pionter to return the created handle to the caller
445  *
446  * Create a handle for this object. This adds a handle reference to the object,
447  * which includes a regular reference count. Callers will likely want to
448  * dereference the object afterwards.
449  *
450  * Since this publishes @obj to userspace it must be fully set up by this point,
451  * drivers must call this last in their buffer object creation callbacks.
452  */
453 int drm_gem_handle_create(struct drm_file *file_priv,
454                           struct drm_gem_object *obj,
455                           u32 *handlep)
456 {
457         mutex_lock(&obj->dev->object_name_lock);
458
459         return drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, handlep);
460 }
461 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_create);
462
463
464 /**
465  * drm_gem_free_mmap_offset - release a fake mmap offset for an object
466  * @obj: obj in question
467  *
468  * This routine frees fake offsets allocated by drm_gem_create_mmap_offset().
469  *
470  * Note that drm_gem_object_release() already calls this function, so drivers
471  * don't have to take care of releasing the mmap offset themselves when freeing
472  * the GEM object.
473  */
474 void
475 drm_gem_free_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
476 {
477         struct drm_device *dev = obj->dev;
478
479         drm_vma_offset_remove(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node);
480 }
481 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_free_mmap_offset);
482
483 /**
484  * drm_gem_create_mmap_offset_size - create a fake mmap offset for an object
485  * @obj: obj in question
486  * @size: the virtual size
487  *
488  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
489  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
490  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
491  * structures.
492  *
493  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj, in cases where
494  * the virtual size differs from the physical size (ie. &drm_gem_object.size).
495  * Otherwise just use drm_gem_create_mmap_offset().
496  *
497  * This function is idempotent and handles an already allocated mmap offset
498  * transparently. Drivers do not need to check for this case.
499  */
500 int
501 drm_gem_create_mmap_offset_size(struct drm_gem_object *obj, size_t size)
502 {
503         struct drm_device *dev = obj->dev;
504
505         return drm_vma_offset_add(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node,
506                                   size / PAGE_SIZE);
507 }
508 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset_size);
509
510 /**
511  * drm_gem_create_mmap_offset - create a fake mmap offset for an object
512  * @obj: obj in question
513  *
514  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
515  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
516  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
517  * structures.
518  *
519  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj.
520  *
521  * Drivers can call drm_gem_free_mmap_offset() before freeing @obj to release
522  * the fake offset again.
523  */
524 int drm_gem_create_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
525 {
526         return drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, obj->size);
527 }
528 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset);
529
530 /*
531  * Move pages to appropriate lru and release the pagevec, decrementing the
532  * ref count of those pages.
533  */
534 static void drm_gem_check_release_pagevec(struct pagevec *pvec)
535 {
536         check_move_unevictable_pages(pvec);
537         __pagevec_release(pvec);
538         cond_resched();
539 }
540
541 /**
542  * drm_gem_get_pages - helper to allocate backing pages for a GEM object
543  * from shmem
544  * @obj: obj in question
545  *
546  * This reads the page-array of the shmem-backing storage of the given gem
547  * object. An array of pages is returned. If a page is not allocated or
548  * swapped-out, this will allocate/swap-in the required pages. Note that the
549  * whole object is covered by the page-array and pinned in memory.
550  *
551  * Use drm_gem_put_pages() to release the array and unpin all pages.
552  *
553  * This uses the GFP-mask set on the shmem-mapping (see mapping_set_gfp_mask()).
554  * If you require other GFP-masks, you have to do those allocations yourself.
555  *
556  * Note that you are not allowed to change gfp-zones during runtime. That is,
557  * shmem_read_mapping_page_gfp() must be called with the same gfp_zone(gfp) as
558  * set during initialization. If you have special zone constraints, set them
559  * after drm_gem_object_init() via mapping_set_gfp_mask(). shmem-core takes care
560  * to keep pages in the required zone during swap-in.
561  */
562 struct page **drm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
563 {
564         struct address_space *mapping;
565         struct page *p, **pages;
566         struct pagevec pvec;
567         int i, npages;
568
569         /* This is the shared memory object that backs the GEM resource */
570         mapping = obj->filp->f_mapping;
571
572         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
573          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
574          * driver author is doing something really wrong:
575          */
576         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
577
578         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
579
580         pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
581         if (pages == NULL)
582                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
583
584         mapping_set_unevictable(mapping);
585
586         for (i = 0; i < npages; i++) {
587                 p = shmem_read_mapping_page(mapping, i);
588                 if (IS_ERR(p))
589                         goto fail;
590                 pages[i] = p;
591
592                 /* Make sure shmem keeps __GFP_DMA32 allocated pages in the
593                  * correct region during swapin. Note that this requires
594                  * __GFP_DMA32 to be set in mapping_gfp_mask(inode->i_mapping)
595                  * so shmem can relocate pages during swapin if required.
596                  */
597                 BUG_ON(mapping_gfp_constraint(mapping, __GFP_DMA32) &&
598                                 (page_to_pfn(p) >= 0x00100000UL));
599         }
600
601         return pages;
602
603 fail:
604         mapping_clear_unevictable(mapping);
605         pagevec_init(&pvec);
606         while (i--) {
607                 if (!pagevec_add(&pvec, pages[i]))
608                         drm_gem_check_release_pagevec(&pvec);
609         }
610         if (pagevec_count(&pvec))
611                 drm_gem_check_release_pagevec(&pvec);
612
613         kvfree(pages);
614         return ERR_CAST(p);
615 }
616 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_get_pages);
617
618 /**
619  * drm_gem_put_pages - helper to free backing pages for a GEM object
620  * @obj: obj in question
621  * @pages: pages to free
622  * @dirty: if true, pages will be marked as dirty
623  * @accessed: if true, the pages will be marked as accessed
624  */
625 void drm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page **pages,
626                 bool dirty, bool accessed)
627 {
628         int i, npages;
629         struct address_space *mapping;
630         struct pagevec pvec;
631
632         mapping = file_inode(obj->filp)->i_mapping;
633         mapping_clear_unevictable(mapping);
634
635         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
636          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
637          * driver author is doing something really wrong:
638          */
639         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
640
641         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
642
643         pagevec_init(&pvec);
644         for (i = 0; i < npages; i++) {
645                 if (dirty)
646                         set_page_dirty(pages[i]);
647
648                 if (accessed)
649                         mark_page_accessed(pages[i]);
650
651                 /* Undo the reference we took when populating the table */
652                 if (!pagevec_add(&pvec, pages[i]))
653                         drm_gem_check_release_pagevec(&pvec);
654         }
655         if (pagevec_count(&pvec))
656                 drm_gem_check_release_pagevec(&pvec);
657
658         kvfree(pages);
659 }
660 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_put_pages);
661
662 /**
663  * drm_gem_object_lookup - look up a GEM object from its handle
664  * @filp: DRM file private date
665  * @handle: userspace handle
666  *
667  * Returns:
668  *
669  * A reference to the object named by the handle if such exists on @filp, NULL
670  * otherwise.
671  */
672 struct drm_gem_object *
673 drm_gem_object_lookup(struct drm_file *filp, u32 handle)
674 {
675         struct drm_gem_object *obj;
676
677         spin_lock(&filp->table_lock);
678
679         /* Check if we currently have a reference on the object */
680         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
681         if (obj)
682                 drm_gem_object_get(obj);
683
684         spin_unlock(&filp->table_lock);
685
686         return obj;
687 }
688 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_lookup);
689
690 /**
691  * drm_gem_close_ioctl - implementation of the GEM_CLOSE ioctl
692  * @dev: drm_device
693  * @data: ioctl data
694  * @file_priv: drm file-private structure
695  *
696  * Releases the handle to an mm object.
697  */
698 int
699 drm_gem_close_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
700                     struct drm_file *file_priv)
701 {
702         struct drm_gem_close *args = data;
703         int ret;
704
705         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
706                 return -EOPNOTSUPP;
707
708         ret = drm_gem_handle_delete(file_priv, args->handle);
709
710         return ret;
711 }
712
713 /**
714  * drm_gem_flink_ioctl - implementation of the GEM_FLINK ioctl
715  * @dev: drm_device
716  * @data: ioctl data
717  * @file_priv: drm file-private structure
718  *
719  * Create a global name for an object, returning the name.
720  *
721  * Note that the name does not hold a reference; when the object
722  * is freed, the name goes away.
723  */
724 int
725 drm_gem_flink_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
726                     struct drm_file *file_priv)
727 {
728         struct drm_gem_flink *args = data;
729         struct drm_gem_object *obj;
730         int ret;
731
732         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
733                 return -EOPNOTSUPP;
734
735         obj = drm_gem_object_lookup(file_priv, args->handle);
736         if (obj == NULL)
737                 return -ENOENT;
738
739         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
740         /* prevent races with concurrent gem_close. */
741         if (obj->handle_count == 0) {
742                 ret = -ENOENT;
743                 goto err;
744         }
745
746         if (!obj->name) {
747                 ret = idr_alloc(&dev->object_name_idr, obj, 1, 0, GFP_KERNEL);
748                 if (ret < 0)
749                         goto err;
750
751                 obj->name = ret;
752         }
753
754         args->name = (uint64_t) obj->name;
755         ret = 0;
756
757 err:
758         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
759         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
760         return ret;
761 }
762
763 /**
764  * drm_gem_open - implementation of the GEM_OPEN ioctl
765  * @dev: drm_device
766  * @data: ioctl data
767  * @file_priv: drm file-private structure
768  *
769  * Open an object using the global name, returning a handle and the size.
770  *
771  * This handle (of course) holds a reference to the object, so the object
772  * will not go away until the handle is deleted.
773  */
774 int
775 drm_gem_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
776                    struct drm_file *file_priv)
777 {
778         struct drm_gem_open *args = data;
779         struct drm_gem_object *obj;
780         int ret;
781         u32 handle;
782
783         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
784                 return -EOPNOTSUPP;
785
786         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
787         obj = idr_find(&dev->object_name_idr, (int) args->name);
788         if (obj) {
789                 drm_gem_object_get(obj);
790         } else {
791                 mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
792                 return -ENOENT;
793         }
794
795         /* drm_gem_handle_create_tail unlocks dev->object_name_lock. */
796         ret = drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, &handle);
797         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
798         if (ret)
799                 return ret;
800
801         args->handle = handle;
802         args->size = obj->size;
803
804         return 0;
805 }
806
807 /**
808  * gem_gem_open - initalizes GEM file-private structures at devnode open time
809  * @dev: drm_device which is being opened by userspace
810  * @file_private: drm file-private structure to set up
811  *
812  * Called at device open time, sets up the structure for handling refcounting
813  * of mm objects.
814  */
815 void
816 drm_gem_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
817 {
818         idr_init_base(&file_private->object_idr, 1);
819         spin_lock_init(&file_private->table_lock);
820 }
821
822 /**
823  * drm_gem_release - release file-private GEM resources
824  * @dev: drm_device which is being closed by userspace
825  * @file_private: drm file-private structure to clean up
826  *
827  * Called at close time when the filp is going away.
828  *
829  * Releases any remaining references on objects by this filp.
830  */
831 void
832 drm_gem_release(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
833 {
834         idr_for_each(&file_private->object_idr,
835                      &drm_gem_object_release_handle, file_private);
836         idr_destroy(&file_private->object_idr);
837 }
838
839 /**
840  * drm_gem_object_release - release GEM buffer object resources
841  * @obj: GEM buffer object
842  *
843  * This releases any structures and resources used by @obj and is the invers of
844  * drm_gem_object_init().
845  */
846 void
847 drm_gem_object_release(struct drm_gem_object *obj)
848 {
849         WARN_ON(obj->dma_buf);
850
851         if (obj->filp)
852                 fput(obj->filp);
853
854         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
855 }
856 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_release);
857
858 /**
859  * drm_gem_object_free - free a GEM object
860  * @kref: kref of the object to free
861  *
862  * Called after the last reference to the object has been lost.
863  * Must be called holding &drm_device.struct_mutex.
864  *
865  * Frees the object
866  */
867 void
868 drm_gem_object_free(struct kref *kref)
869 {
870         struct drm_gem_object *obj =
871                 container_of(kref, struct drm_gem_object, refcount);
872         struct drm_device *dev = obj->dev;
873
874         if (obj->funcs) {
875                 obj->funcs->free(obj);
876         } else if (dev->driver->gem_free_object_unlocked) {
877                 dev->driver->gem_free_object_unlocked(obj);
878         } else if (dev->driver->gem_free_object) {
879                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
880
881                 dev->driver->gem_free_object(obj);
882         }
883 }
884 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_free);
885
886 /**
887  * drm_gem_object_put_unlocked - drop a GEM buffer object reference
888  * @obj: GEM buffer object
889  *
890  * This releases a reference to @obj. Callers must not hold the
891  * &drm_device.struct_mutex lock when calling this function.
892  *
893  * See also __drm_gem_object_put().
894  */
895 void
896 drm_gem_object_put_unlocked(struct drm_gem_object *obj)
897 {
898         struct drm_device *dev;
899
900         if (!obj)
901                 return;
902
903         dev = obj->dev;
904
905         if (dev->driver->gem_free_object) {
906                 might_lock(&dev->struct_mutex);
907                 if (kref_put_mutex(&obj->refcount, drm_gem_object_free,
908                                 &dev->struct_mutex))
909                         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
910         } else {
911                 kref_put(&obj->refcount, drm_gem_object_free);
912         }
913 }
914 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_put_unlocked);
915
916 /**
917  * drm_gem_object_put - release a GEM buffer object reference
918  * @obj: GEM buffer object
919  *
920  * This releases a reference to @obj. Callers must hold the
921  * &drm_device.struct_mutex lock when calling this function, even when the
922  * driver doesn't use &drm_device.struct_mutex for anything.
923  *
924  * For drivers not encumbered with legacy locking use
925  * drm_gem_object_put_unlocked() instead.
926  */
927 void
928 drm_gem_object_put(struct drm_gem_object *obj)
929 {
930         if (obj) {
931                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&obj->dev->struct_mutex));
932
933                 kref_put(&obj->refcount, drm_gem_object_free);
934         }
935 }
936 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_put);
937
938 /**
939  * drm_gem_vm_open - vma->ops->open implementation for GEM
940  * @vma: VM area structure
941  *
942  * This function implements the #vm_operations_struct open() callback for GEM
943  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_close().
944  */
945 void drm_gem_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
946 {
947         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
948
949         drm_gem_object_get(obj);
950 }
951 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_open);
952
953 /**
954  * drm_gem_vm_close - vma->ops->close implementation for GEM
955  * @vma: VM area structure
956  *
957  * This function implements the #vm_operations_struct close() callback for GEM
958  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_open().
959  */
960 void drm_gem_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
961 {
962         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
963
964         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
965 }
966 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_close);
967
968 /**
969  * drm_gem_mmap_obj - memory map a GEM object
970  * @obj: the GEM object to map
971  * @obj_size: the object size to be mapped, in bytes
972  * @vma: VMA for the area to be mapped
973  *
974  * Set up the VMA to prepare mapping of the GEM object using the gem_vm_ops
975  * provided by the driver. Depending on their requirements, drivers can either
976  * provide a fault handler in their gem_vm_ops (in which case any accesses to
977  * the object will be trapped, to perform migration, GTT binding, surface
978  * register allocation, or performance monitoring), or mmap the buffer memory
979  * synchronously after calling drm_gem_mmap_obj.
980  *
981  * This function is mainly intended to implement the DMABUF mmap operation, when
982  * the GEM object is not looked up based on its fake offset. To implement the
983  * DRM mmap operation, drivers should use the drm_gem_mmap() function.
984  *
985  * drm_gem_mmap_obj() assumes the user is granted access to the buffer while
986  * drm_gem_mmap() prevents unprivileged users from mapping random objects. So
987  * callers must verify access restrictions before calling this helper.
988  *
989  * Return 0 or success or -EINVAL if the object size is smaller than the VMA
990  * size, or if no gem_vm_ops are provided.
991  */
992 int drm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj, unsigned long obj_size,
993                      struct vm_area_struct *vma)
994 {
995         struct drm_device *dev = obj->dev;
996
997         /* Check for valid size. */
998         if (obj_size < vma->vm_end - vma->vm_start)
999                 return -EINVAL;
1000
1001         if (obj->funcs && obj->funcs->vm_ops)
1002                 vma->vm_ops = obj->funcs->vm_ops;
1003         else if (dev->driver->gem_vm_ops)
1004                 vma->vm_ops = dev->driver->gem_vm_ops;
1005         else
1006                 return -EINVAL;
1007
1008         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
1009         vma->vm_private_data = obj;
1010         vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
1011         vma->vm_page_prot = pgprot_decrypted(vma->vm_page_prot);
1012
1013         /* Take a ref for this mapping of the object, so that the fault
1014          * handler can dereference the mmap offset's pointer to the object.
1015          * This reference is cleaned up by the corresponding vm_close
1016          * (which should happen whether the vma was created by this call, or
1017          * by a vm_open due to mremap or partial unmap or whatever).
1018          */
1019         drm_gem_object_get(obj);
1020
1021         return 0;
1022 }
1023 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap_obj);
1024
1025 /**
1026  * drm_gem_mmap - memory map routine for GEM objects
1027  * @filp: DRM file pointer
1028  * @vma: VMA for the area to be mapped
1029  *
1030  * If a driver supports GEM object mapping, mmap calls on the DRM file
1031  * descriptor will end up here.
1032  *
1033  * Look up the GEM object based on the offset passed in (vma->vm_pgoff will
1034  * contain the fake offset we created when the GTT map ioctl was called on
1035  * the object) and map it with a call to drm_gem_mmap_obj().
1036  *
1037  * If the caller is not granted access to the buffer object, the mmap will fail
1038  * with EACCES. Please see the vma manager for more information.
1039  */
1040 int drm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
1041 {
1042         struct drm_file *priv = filp->private_data;
1043         struct drm_device *dev = priv->minor->dev;
1044         struct drm_gem_object *obj = NULL;
1045         struct drm_vma_offset_node *node;
1046         int ret;
1047
1048         if (drm_dev_is_unplugged(dev))
1049                 return -ENODEV;
1050
1051         drm_vma_offset_lock_lookup(dev->vma_offset_manager);
1052         node = drm_vma_offset_exact_lookup_locked(dev->vma_offset_manager,
1053                                                   vma->vm_pgoff,
1054                                                   vma_pages(vma));
1055         if (likely(node)) {
1056                 obj = container_of(node, struct drm_gem_object, vma_node);
1057                 /*
1058                  * When the object is being freed, after it hits 0-refcnt it
1059                  * proceeds to tear down the object. In the process it will
1060                  * attempt to remove the VMA offset and so acquire this
1061                  * mgr->vm_lock.  Therefore if we find an object with a 0-refcnt
1062                  * that matches our range, we know it is in the process of being
1063                  * destroyed and will be freed as soon as we release the lock -
1064                  * so we have to check for the 0-refcnted object and treat it as
1065                  * invalid.
1066                  */
1067                 if (!kref_get_unless_zero(&obj->refcount))
1068                         obj = NULL;
1069         }
1070         drm_vma_offset_unlock_lookup(dev->vma_offset_manager);
1071
1072         if (!obj)
1073                 return -EINVAL;
1074
1075         if (!drm_vma_node_is_allowed(node, priv)) {
1076                 drm_gem_object_put_unlocked(obj);
1077                 return -EACCES;
1078         }
1079
1080         if (node->readonly) {
1081                 if (vma->vm_flags & VM_WRITE) {
1082                         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
1083                         return -EINVAL;
1084                 }
1085
1086                 vma->vm_flags &= ~VM_MAYWRITE;
1087         }
1088
1089         ret = drm_gem_mmap_obj(obj, drm_vma_node_size(node) << PAGE_SHIFT,
1090                                vma);
1091
1092         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
1093
1094         return ret;
1095 }
1096 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap);
1097
1098 void drm_gem_print_info(struct drm_printer *p, unsigned int indent,
1099                         const struct drm_gem_object *obj)
1100 {
1101         drm_printf_indent(p, indent, "name=%d\n", obj->name);
1102         drm_printf_indent(p, indent, "refcount=%u\n",
1103                           kref_read(&obj->refcount));
1104         drm_printf_indent(p, indent, "start=%08lx\n",
1105                           drm_vma_node_start(&obj->vma_node));
1106         drm_printf_indent(p, indent, "size=%zu\n", obj->size);
1107         drm_printf_indent(p, indent, "imported=%s\n",
1108                           obj->import_attach ? "yes" : "no");
1109
1110         if (obj->funcs && obj->funcs->print_info)
1111                 obj->funcs->print_info(p, indent, obj);
1112         else if (obj->dev->driver->gem_print_info)
1113                 obj->dev->driver->gem_print_info(p, indent, obj);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * drm_gem_pin - Pin backing buffer in memory
1118  * @obj: GEM object
1119  *
1120  * Make sure the backing buffer is pinned in memory.
1121  *
1122  * Returns:
1123  * 0 on success or a negative error code on failure.
1124  */
1125 int drm_gem_pin(struct drm_gem_object *obj)
1126 {
1127         if (obj->funcs && obj->funcs->pin)
1128                 return obj->funcs->pin(obj);
1129         else if (obj->dev->driver->gem_prime_pin)
1130                 return obj->dev->driver->gem_prime_pin(obj);
1131         else
1132                 return 0;
1133 }
1134 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_pin);
1135
1136 /**
1137  * drm_gem_unpin - Unpin backing buffer from memory
1138  * @obj: GEM object
1139  *
1140  * Relax the requirement that the backing buffer is pinned in memory.
1141  */
1142 void drm_gem_unpin(struct drm_gem_object *obj)
1143 {
1144         if (obj->funcs && obj->funcs->unpin)
1145                 obj->funcs->unpin(obj);
1146         else if (obj->dev->driver->gem_prime_unpin)
1147                 obj->dev->driver->gem_prime_unpin(obj);
1148 }
1149 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_unpin);
1150
1151 /**
1152  * drm_gem_vmap - Map buffer into kernel virtual address space
1153  * @obj: GEM object
1154  *
1155  * Returns:
1156  * A virtual pointer to a newly created GEM object or an ERR_PTR-encoded negative
1157  * error code on failure.
1158  */
1159 void *drm_gem_vmap(struct drm_gem_object *obj)
1160 {
1161         void *vaddr;
1162
1163         if (obj->funcs && obj->funcs->vmap)
1164                 vaddr = obj->funcs->vmap(obj);
1165         else if (obj->dev->driver->gem_prime_vmap)
1166                 vaddr = obj->dev->driver->gem_prime_vmap(obj);
1167         else
1168                 vaddr = ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1169
1170         if (!vaddr)
1171                 vaddr = ERR_PTR(-ENOMEM);
1172
1173         return vaddr;
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vmap);
1176
1177 /**
1178  * drm_gem_vunmap - Remove buffer mapping from kernel virtual address space
1179  * @obj: GEM object
1180  * @vaddr: Virtual address (can be NULL)
1181  */
1182 void drm_gem_vunmap(struct drm_gem_object *obj, void *vaddr)
1183 {
1184         if (!vaddr)
1185                 return;
1186
1187         if (obj->funcs && obj->funcs->vunmap)
1188                 obj->funcs->vunmap(obj, vaddr);
1189         else if (obj->dev->driver->gem_prime_vunmap)
1190                 obj->dev->driver->gem_prime_vunmap(obj, vaddr);
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vunmap);