drm: Remove unnecessary drm_panel_attach and drm_panel_detach
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / gpu / drm / drm_vblank.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
5  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
8  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
9  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
10  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
11  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
12  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
15  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
16  * Software.
17  *
18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
21  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
22  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
23  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
24  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
25  */
26
27 #include <linux/export.h>
28 #include <linux/kthread.h>
29 #include <linux/moduleparam.h>
30
31 #include <drm/drm_crtc.h>
32 #include <drm/drm_drv.h>
33 #include <drm/drm_framebuffer.h>
34 #include <drm/drm_managed.h>
35 #include <drm/drm_modeset_helper_vtables.h>
36 #include <drm/drm_print.h>
37 #include <drm/drm_vblank.h>
38
39 #include "drm_internal.h"
40 #include "drm_trace.h"
41
42 /**
43  * DOC: vblank handling
44  *
45  * From the computer's perspective, every time the monitor displays
46  * a new frame the scanout engine has "scanned out" the display image
47  * from top to bottom, one row of pixels at a time. The current row
48  * of pixels is referred to as the current scanline.
49  *
50  * In addition to the display's visible area, there's usually a couple of
51  * extra scanlines which aren't actually displayed on the screen.
52  * These extra scanlines don't contain image data and are occasionally used
53  * for features like audio and infoframes. The region made up of these
54  * scanlines is referred to as the vertical blanking region, or vblank for
55  * short.
56  *
57  * For historical reference, the vertical blanking period was designed to
58  * give the electron gun (on CRTs) enough time to move back to the top of
59  * the screen to start scanning out the next frame. Similar for horizontal
60  * blanking periods. They were designed to give the electron gun enough
61  * time to move back to the other side of the screen to start scanning the
62  * next scanline.
63  *
64  * ::
65  *
66  *
67  *    physical →   ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽
68  *    top of      |                                        |
69  *    display     |                                        |
70  *                |               New frame                |
71  *                |                                        |
72  *                |↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓|
73  *                |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~| ← Scanline,
74  *                |↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓|   updates the
75  *                |                                        |   frame as it
76  *                |                                        |   travels down
77  *                |                                        |   ("sacn out")
78  *                |               Old frame                |
79  *                |                                        |
80  *                |                                        |
81  *                |                                        |
82  *                |                                        |   physical
83  *                |                                        |   bottom of
84  *    vertical    |⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽| ← display
85  *    blanking    ┆xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx┆
86  *    region   →  ┆xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx┆
87  *                ┆xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx┆
88  *    start of →   ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽
89  *    new frame
90  *
91  * "Physical top of display" is the reference point for the high-precision/
92  * corrected timestamp.
93  *
94  * On a lot of display hardware, programming needs to take effect during the
95  * vertical blanking period so that settings like gamma, the image buffer
96  * buffer to be scanned out, etc. can safely be changed without showing
97  * any visual artifacts on the screen. In some unforgiving hardware, some of
98  * this programming has to both start and end in the same vblank. To help
99  * with the timing of the hardware programming, an interrupt is usually
100  * available to notify the driver when it can start the updating of registers.
101  * The interrupt is in this context named the vblank interrupt.
102  *
103  * The vblank interrupt may be fired at different points depending on the
104  * hardware. Some hardware implementations will fire the interrupt when the
105  * new frame start, other implementations will fire the interrupt at different
106  * points in time.
107  *
108  * Vertical blanking plays a major role in graphics rendering. To achieve
109  * tear-free display, users must synchronize page flips and/or rendering to
110  * vertical blanking. The DRM API offers ioctls to perform page flips
111  * synchronized to vertical blanking and wait for vertical blanking.
112  *
113  * The DRM core handles most of the vertical blanking management logic, which
114  * involves filtering out spurious interrupts, keeping race-free blanking
115  * counters, coping with counter wrap-around and resets and keeping use counts.
116  * It relies on the driver to generate vertical blanking interrupts and
117  * optionally provide a hardware vertical blanking counter.
118  *
119  * Drivers must initialize the vertical blanking handling core with a call to
120  * drm_vblank_init(). Minimally, a driver needs to implement
121  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank and &drm_crtc_funcs.disable_vblank plus call
122  * drm_crtc_handle_vblank() in its vblank interrupt handler for working vblank
123  * support.
124  *
125  * Vertical blanking interrupts can be enabled by the DRM core or by drivers
126  * themselves (for instance to handle page flipping operations).  The DRM core
127  * maintains a vertical blanking use count to ensure that the interrupts are not
128  * disabled while a user still needs them. To increment the use count, drivers
129  * call drm_crtc_vblank_get() and release the vblank reference again with
130  * drm_crtc_vblank_put(). In between these two calls vblank interrupts are
131  * guaranteed to be enabled.
132  *
133  * On many hardware disabling the vblank interrupt cannot be done in a race-free
134  * manner, see &drm_driver.vblank_disable_immediate and
135  * &drm_driver.max_vblank_count. In that case the vblank core only disables the
136  * vblanks after a timer has expired, which can be configured through the
137  * ``vblankoffdelay`` module parameter.
138  *
139  * Drivers for hardware without support for vertical-blanking interrupts
140  * must not call drm_vblank_init(). For such drivers, atomic helpers will
141  * automatically generate fake vblank events as part of the display update.
142  * This functionality also can be controlled by the driver by enabling and
143  * disabling struct drm_crtc_state.no_vblank.
144  */
145
146 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
147  * drm_timestamp_precision before giving up.
148  */
149 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
150
151 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
152  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
153  */
154 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
155
156 static bool
157 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
158                           ktime_t *tvblank, bool in_vblank_irq);
159
160 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
161
162 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
163
164 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
165 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
166 MODULE_PARM_DESC(vblankoffdelay, "Delay until vblank irq auto-disable [msecs] (0: never disable, <0: disable immediately)");
167 MODULE_PARM_DESC(timestamp_precision_usec, "Max. error on timestamps [usecs]");
168
169 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
170                          u32 vblank_count_inc,
171                          ktime_t t_vblank, u32 last)
172 {
173         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
174
175         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
176
177         vblank->last = last;
178
179         write_seqlock(&vblank->seqlock);
180         vblank->time = t_vblank;
181         atomic64_add(vblank_count_inc, &vblank->count);
182         write_sequnlock(&vblank->seqlock);
183 }
184
185 static u32 drm_max_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
186 {
187         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
188
189         return vblank->max_vblank_count ?: dev->max_vblank_count;
190 }
191
192 /*
193  * "No hw counter" fallback implementation of .get_vblank_counter() hook,
194  * if there is no useable hardware frame counter available.
195  */
196 static u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
197 {
198         drm_WARN_ON_ONCE(dev, drm_max_vblank_count(dev, pipe) != 0);
199         return 0;
200 }
201
202 static u32 __get_vblank_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
203 {
204         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
205                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
206
207                 if (drm_WARN_ON(dev, !crtc))
208                         return 0;
209
210                 if (crtc->funcs->get_vblank_counter)
211                         return crtc->funcs->get_vblank_counter(crtc);
212         } else if (dev->driver->get_vblank_counter) {
213                 return dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
214         }
215
216         return drm_vblank_no_hw_counter(dev, pipe);
217 }
218
219 /*
220  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
221  * to the last vblank occurred.
222  *
223  * Only to be called from drm_crtc_vblank_on().
224  *
225  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
226  * device vblank fields.
227  */
228 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
229 {
230         u32 cur_vblank;
231         bool rc;
232         ktime_t t_vblank;
233         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
234
235         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
236
237         /*
238          * sample the current counter to avoid random jumps
239          * when drm_vblank_enable() applies the diff
240          */
241         do {
242                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
243                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, false);
244         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
245
246         /*
247          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
248          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
249          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
250          */
251         if (!rc)
252                 t_vblank = 0;
253
254         /*
255          * +1 to make sure user will never see the same
256          * vblank counter value before and after a modeset
257          */
258         store_vblank(dev, pipe, 1, t_vblank, cur_vblank);
259
260         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
261 }
262
263 /*
264  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
265  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
266  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
267  * call if necessary.
268  *
269  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
270  * didn't get an interrupt for.
271  *
272  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
273  * device vblank fields.
274  */
275 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
276                                     bool in_vblank_irq)
277 {
278         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
279         u32 cur_vblank, diff;
280         bool rc;
281         ktime_t t_vblank;
282         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
283         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
284         u32 max_vblank_count = drm_max_vblank_count(dev, pipe);
285
286         /*
287          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
288          * wrap if needed.
289          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
290          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
291          * a long time.
292          *
293          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
294          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
295          * updating its hardware counter while we are retrieving the
296          * corresponding vblank timestamp.
297          */
298         do {
299                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
300                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, in_vblank_irq);
301         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
302
303         if (max_vblank_count) {
304                 /* trust the hw counter when it's around */
305                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & max_vblank_count;
306         } else if (rc && framedur_ns) {
307                 u64 diff_ns = ktime_to_ns(ktime_sub(t_vblank, vblank->time));
308
309                 /*
310                  * Figure out how many vblanks we've missed based
311                  * on the difference in the timestamps and the
312                  * frame/field duration.
313                  */
314
315                 drm_dbg_vbl(dev, "crtc %u: Calculating number of vblanks."
316                             " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
317                             pipe, (long long)diff_ns, framedur_ns);
318
319                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
320
321                 if (diff == 0 && in_vblank_irq)
322                         drm_dbg_vbl(dev, "crtc %u: Redundant vblirq ignored\n",
323                                     pipe);
324         } else {
325                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
326                 diff = in_vblank_irq ? 1 : 0;
327         }
328
329         /*
330          * Within a drm_vblank_pre_modeset - drm_vblank_post_modeset
331          * interval? If so then vblank irqs keep running and it will likely
332          * happen that the hardware vblank counter is not trustworthy as it
333          * might reset at some point in that interval and vblank timestamps
334          * are not trustworthy either in that interval. Iow. this can result
335          * in a bogus diff >> 1 which must be avoided as it would cause
336          * random large forward jumps of the software vblank counter.
337          */
338         if (diff > 1 && (vblank->inmodeset & 0x2)) {
339                 drm_dbg_vbl(dev,
340                             "clamping vblank bump to 1 on crtc %u: diffr=%u"
341                             " due to pre-modeset.\n", pipe, diff);
342                 diff = 1;
343         }
344
345         drm_dbg_vbl(dev, "updating vblank count on crtc %u:"
346                     " current=%llu, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
347                     pipe, (unsigned long long)atomic64_read(&vblank->count),
348                     diff, cur_vblank, vblank->last);
349
350         if (diff == 0) {
351                 drm_WARN_ON_ONCE(dev, cur_vblank != vblank->last);
352                 return;
353         }
354
355         /*
356          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
357          * available and didn't fail, or we were called from the vblank interrupt.
358          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
359          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
360          */
361         if (!rc && !in_vblank_irq)
362                 t_vblank = 0;
363
364         store_vblank(dev, pipe, diff, t_vblank, cur_vblank);
365 }
366
367 u64 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
368 {
369         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
370         u64 count;
371
372         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
373                 return 0;
374
375         count = atomic64_read(&vblank->count);
376
377         /*
378          * This read barrier corresponds to the implicit write barrier of the
379          * write seqlock in store_vblank(). Note that this is the only place
380          * where we need an explicit barrier, since all other access goes
381          * through drm_vblank_count_and_time(), which already has the required
382          * read barrier curtesy of the read seqlock.
383          */
384         smp_rmb();
385
386         return count;
387 }
388
389 /**
390  * drm_crtc_accurate_vblank_count - retrieve the master vblank counter
391  * @crtc: which counter to retrieve
392  *
393  * This function is similar to drm_crtc_vblank_count() but this function
394  * interpolates to handle a race with vblank interrupts using the high precision
395  * timestamping support.
396  *
397  * This is mostly useful for hardware that can obtain the scanout position, but
398  * doesn't have a hardware frame counter.
399  */
400 u64 drm_crtc_accurate_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
401 {
402         struct drm_device *dev = crtc->dev;
403         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
404         u64 vblank;
405         unsigned long flags;
406
407         drm_WARN_ONCE(dev, drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL) &&
408                       !crtc->funcs->get_vblank_timestamp,
409                       "This function requires support for accurate vblank timestamps.");
410
411         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, flags);
412
413         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
414         vblank = drm_vblank_count(dev, pipe);
415
416         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, flags);
417
418         return vblank;
419 }
420 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_accurate_vblank_count);
421
422 static void __disable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
423 {
424         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
425                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
426
427                 if (drm_WARN_ON(dev, !crtc))
428                         return;
429
430                 if (crtc->funcs->disable_vblank)
431                         crtc->funcs->disable_vblank(crtc);
432         } else {
433                 dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
434         }
435 }
436
437 /*
438  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
439  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
440  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
441  * disable.
442  */
443 void drm_vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
444 {
445         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
446         unsigned long irqflags;
447
448         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
449
450         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
451          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
452          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
453          */
454         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
455
456         /*
457          * Update vblank count and disable vblank interrupts only if the
458          * interrupts were enabled. This avoids calling the ->disable_vblank()
459          * operation in atomic context with the hardware potentially runtime
460          * suspended.
461          */
462         if (!vblank->enabled)
463                 goto out;
464
465         /*
466          * Update the count and timestamp to maintain the
467          * appearance that the counter has been ticking all along until
468          * this time. This makes the count account for the entire time
469          * between drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off().
470          */
471         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
472         __disable_vblank(dev, pipe);
473         vblank->enabled = false;
474
475 out:
476         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
477 }
478
479 static void vblank_disable_fn(struct timer_list *t)
480 {
481         struct drm_vblank_crtc *vblank = from_timer(vblank, t, disable_timer);
482         struct drm_device *dev = vblank->dev;
483         unsigned int pipe = vblank->pipe;
484         unsigned long irqflags;
485
486         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
487         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
488                 drm_dbg_core(dev, "disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
489                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
490         }
491         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
492 }
493
494 static void drm_vblank_init_release(struct drm_device *dev, void *ptr)
495 {
496         struct drm_vblank_crtc *vblank = ptr;
497
498         drm_WARN_ON(dev, READ_ONCE(vblank->enabled) &&
499                     drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
500
501         drm_vblank_destroy_worker(vblank);
502         del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
503 }
504
505 /**
506  * drm_vblank_init - initialize vblank support
507  * @dev: DRM device
508  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
509  *
510  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
511  * Cleanup is handled automatically through a cleanup function added with
512  * drmm_add_action_or_reset().
513  *
514  * Returns:
515  * Zero on success or a negative error code on failure.
516  */
517 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
518 {
519         int ret;
520         unsigned int i;
521
522         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
523         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
524
525         dev->vblank = drmm_kcalloc(dev, num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
526         if (!dev->vblank)
527                 return -ENOMEM;
528
529         dev->num_crtcs = num_crtcs;
530
531         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
532                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
533
534                 vblank->dev = dev;
535                 vblank->pipe = i;
536                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
537                 timer_setup(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn, 0);
538                 seqlock_init(&vblank->seqlock);
539
540                 ret = drmm_add_action_or_reset(dev, drm_vblank_init_release,
541                                                vblank);
542                 if (ret)
543                         return ret;
544
545                 ret = drm_vblank_worker_init(vblank);
546                 if (ret)
547                         return ret;
548         }
549
550         return 0;
551 }
552 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
553
554 /**
555  * drm_dev_has_vblank - test if vblanking has been initialized for
556  *                      a device
557  * @dev: the device
558  *
559  * Drivers may call this function to test if vblank support is
560  * initialized for a device. For most hardware this means that vblanking
561  * can also be enabled.
562  *
563  * Atomic helpers use this function to initialize
564  * &drm_crtc_state.no_vblank. See also drm_atomic_helper_check_modeset().
565  *
566  * Returns:
567  * True if vblanking has been initialized for the given device, false
568  * otherwise.
569  */
570 bool drm_dev_has_vblank(const struct drm_device *dev)
571 {
572         return dev->num_crtcs != 0;
573 }
574 EXPORT_SYMBOL(drm_dev_has_vblank);
575
576 /**
577  * drm_crtc_vblank_waitqueue - get vblank waitqueue for the CRTC
578  * @crtc: which CRTC's vblank waitqueue to retrieve
579  *
580  * This function returns a pointer to the vblank waitqueue for the CRTC.
581  * Drivers can use this to implement vblank waits using wait_event() and related
582  * functions.
583  */
584 wait_queue_head_t *drm_crtc_vblank_waitqueue(struct drm_crtc *crtc)
585 {
586         return &crtc->dev->vblank[drm_crtc_index(crtc)].queue;
587 }
588 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_waitqueue);
589
590
591 /**
592  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
593  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
594  * @mode: display mode containing the scanout timings
595  *
596  * Calculate and store various constants which are later needed by vblank and
597  * swap-completion timestamping, e.g, by
598  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp(). They are derived from
599  * CRTC's true scanout timing, so they take things like panel scaling or
600  * other adjustments into account.
601  */
602 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
603                                      const struct drm_display_mode *mode)
604 {
605         struct drm_device *dev = crtc->dev;
606         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
607         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
608         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
609         int dotclock = mode->crtc_clock;
610
611         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
612                 return;
613
614         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
615                 return;
616
617         /* Valid dotclock? */
618         if (dotclock > 0) {
619                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
620
621                 /*
622                  * Convert scanline length in pixels and video
623                  * dot clock to line duration and frame duration
624                  * in nanoseconds:
625                  */
626                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
627                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
628
629                 /*
630                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
631                  */
632                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
633                         framedur_ns /= 2;
634         } else {
635                 drm_err(dev, "crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
636                         crtc->base.id);
637         }
638
639         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
640         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
641         vblank->hwmode = *mode;
642
643         drm_dbg_core(dev,
644                      "crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
645                      crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
646                      mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
647         drm_dbg_core(dev, "crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
648                      crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
649 }
650 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
651
652 /**
653  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal - precise vblank
654  *                                                        timestamp helper
655  * @crtc: CRTC whose vblank timestamp to retrieve
656  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
657  *             On return contains true maximum error of timestamp
658  * @vblank_time: Pointer to time which should receive the timestamp
659  * @in_vblank_irq:
660  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
661  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
662  *     if flag is set.
663  * @get_scanout_position:
664  *     Callback function to retrieve the scanout position. See
665  *     @struct drm_crtc_helper_funcs.get_scanout_position.
666  *
667  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
668  * timings and current video scanout position of a CRTC.
669  *
670  * The current implementation only handles standard video modes. For double scan
671  * and interlaced modes the driver is supposed to adjust the hardware mode
672  * (taken from &drm_crtc_state.adjusted mode for atomic modeset drivers) to
673  * match the scanout position reported.
674  *
675  * Note that atomic drivers must call drm_calc_timestamping_constants() before
676  * enabling a CRTC. The atomic helpers already take care of that in
677  * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
678  *
679  * Returns:
680  *
681  * Returns true on success, and false on failure, i.e. when no accurate
682  * timestamp could be acquired.
683  */
684 bool
685 drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal(
686         struct drm_crtc *crtc, int *max_error, ktime_t *vblank_time,
687         bool in_vblank_irq,
688         drm_vblank_get_scanout_position_func get_scanout_position)
689 {
690         struct drm_device *dev = crtc->dev;
691         unsigned int pipe = crtc->index;
692         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
693         struct timespec64 ts_etime, ts_vblank_time;
694         ktime_t stime, etime;
695         bool vbl_status;
696         const struct drm_display_mode *mode;
697         int vpos, hpos, i;
698         int delta_ns, duration_ns;
699
700         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
701                 drm_err(dev, "Invalid crtc %u\n", pipe);
702                 return false;
703         }
704
705         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
706         if (!get_scanout_position) {
707                 drm_err(dev, "Called from CRTC w/o get_scanout_position()!?\n");
708                 return false;
709         }
710
711         if (drm_drv_uses_atomic_modeset(dev))
712                 mode = &vblank->hwmode;
713         else
714                 mode = &crtc->hwmode;
715
716         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
717          * Happens during initial modesetting of a crtc.
718          */
719         if (mode->crtc_clock == 0) {
720                 drm_dbg_core(dev, "crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n",
721                              pipe);
722                 drm_WARN_ON_ONCE(dev, drm_drv_uses_atomic_modeset(dev));
723                 return false;
724         }
725
726         /* Get current scanout position with system timestamp.
727          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
728          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
729          *
730          * This guarantees a tight bound on maximum error if
731          * code gets preempted or delayed for some reason.
732          */
733         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
734                 /*
735                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
736                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
737                  */
738                 vbl_status = get_scanout_position(crtc, in_vblank_irq,
739                                                   &vpos, &hpos,
740                                                   &stime, &etime,
741                                                   mode);
742
743                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
744                 if (!vbl_status) {
745                         drm_dbg_core(dev,
746                                      "crtc %u : scanoutpos query failed.\n",
747                                      pipe);
748                         return false;
749                 }
750
751                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
752                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
753
754                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
755                 if (duration_ns <= *max_error)
756                         break;
757         }
758
759         /* Noisy system timing? */
760         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
761                 drm_dbg_core(dev,
762                              "crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
763                              pipe, duration_ns / 1000, *max_error / 1000, i);
764         }
765
766         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
767         *max_error = duration_ns;
768
769         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
770          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
771          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
772          */
773         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
774                            mode->crtc_clock);
775
776         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
777          * vblank_time timestamp for end of vblank.
778          */
779         *vblank_time = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
780
781         if (!drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL))
782                 return true;
783
784         ts_etime = ktime_to_timespec64(etime);
785         ts_vblank_time = ktime_to_timespec64(*vblank_time);
786
787         drm_dbg_vbl(dev,
788                     "crtc %u : v p(%d,%d)@ %lld.%06ld -> %lld.%06ld [e %d us, %d rep]\n",
789                     pipe, hpos, vpos,
790                     (u64)ts_etime.tv_sec, ts_etime.tv_nsec / 1000,
791                     (u64)ts_vblank_time.tv_sec, ts_vblank_time.tv_nsec / 1000,
792                     duration_ns / 1000, i);
793
794         return true;
795 }
796 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal);
797
798 /**
799  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp - precise vblank timestamp
800  *                                               helper
801  * @crtc: CRTC whose vblank timestamp to retrieve
802  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
803  *             On return contains true maximum error of timestamp
804  * @vblank_time: Pointer to time which should receive the timestamp
805  * @in_vblank_irq:
806  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
807  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
808  *     if flag is set.
809  *
810  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
811  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be directly
812  * used as the &drm_crtc_funcs.get_vblank_timestamp implementation of a kms
813  * driver if &drm_crtc_helper_funcs.get_scanout_position is implemented.
814  *
815  * The current implementation only handles standard video modes. For double scan
816  * and interlaced modes the driver is supposed to adjust the hardware mode
817  * (taken from &drm_crtc_state.adjusted mode for atomic modeset drivers) to
818  * match the scanout position reported.
819  *
820  * Note that atomic drivers must call drm_calc_timestamping_constants() before
821  * enabling a CRTC. The atomic helpers already take care of that in
822  * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
823  *
824  * Returns:
825  *
826  * Returns true on success, and false on failure, i.e. when no accurate
827  * timestamp could be acquired.
828  */
829 bool drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp(struct drm_crtc *crtc,
830                                                  int *max_error,
831                                                  ktime_t *vblank_time,
832                                                  bool in_vblank_irq)
833 {
834         return drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal(
835                 crtc, max_error, vblank_time, in_vblank_irq,
836                 crtc->helper_private->get_scanout_position);
837 }
838 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp);
839
840 /**
841  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
842  *                             vblank interval
843  * @dev: DRM device
844  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
845  * @tvblank: Pointer to target time which should receive the timestamp
846  * @in_vblank_irq:
847  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
848  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
849  *     if flag is set.
850  *
851  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
852  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
853  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
854  *
855  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
856  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
857  *
858  * Returns:
859  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
860  */
861 static bool
862 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
863                           ktime_t *tvblank, bool in_vblank_irq)
864 {
865         struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
866         bool ret = false;
867
868         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
869         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
870
871         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
872         if (crtc && crtc->funcs->get_vblank_timestamp && max_error > 0) {
873                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
874
875                 ret = crtc->funcs->get_vblank_timestamp(crtc, &max_error,
876                                                         tvblank, in_vblank_irq);
877         }
878
879         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
880          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
881          */
882         if (!ret)
883                 *tvblank = ktime_get();
884
885         return ret;
886 }
887
888 /**
889  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
890  * @crtc: which counter to retrieve
891  *
892  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
893  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
894  * modesetting activity. Note that this timer isn't correct against a racing
895  * vblank interrupt (since it only reports the software vblank counter), see
896  * drm_crtc_accurate_vblank_count() for such use-cases.
897  *
898  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
899  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
900  * provide a barrier: Any writes done before calling
901  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
902  * functions, iff the vblank count is the same or a later one.
903  *
904  * See also &drm_vblank_crtc.count.
905  *
906  * Returns:
907  * The software vblank counter.
908  */
909 u64 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
910 {
911         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
912 }
913 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
914
915 /**
916  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
917  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
918  * @dev: DRM device
919  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
920  * @vblanktime: Pointer to ktime_t to receive the vblank timestamp.
921  *
922  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
923  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
924  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
925  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
926  *
927  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
928  */
929 static u64 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
930                                      ktime_t *vblanktime)
931 {
932         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
933         u64 vblank_count;
934         unsigned int seq;
935
936         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs)) {
937                 *vblanktime = 0;
938                 return 0;
939         }
940
941         do {
942                 seq = read_seqbegin(&vblank->seqlock);
943                 vblank_count = atomic64_read(&vblank->count);
944                 *vblanktime = vblank->time;
945         } while (read_seqretry(&vblank->seqlock, seq));
946
947         return vblank_count;
948 }
949
950 /**
951  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
952  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
953  * @crtc: which counter to retrieve
954  * @vblanktime: Pointer to time to receive the vblank timestamp.
955  *
956  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
957  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
958  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
959  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
960  *
961  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
962  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
963  * provide a barrier: Any writes done before calling
964  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
965  * functions, iff the vblank count is the same or a later one.
966  *
967  * See also &drm_vblank_crtc.count.
968  */
969 u64 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
970                                    ktime_t *vblanktime)
971 {
972         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
973                                          vblanktime);
974 }
975 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
976
977 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
978                 struct drm_pending_vblank_event *e,
979                 u64 seq, ktime_t now)
980 {
981         struct timespec64 tv;
982
983         switch (e->event.base.type) {
984         case DRM_EVENT_VBLANK:
985         case DRM_EVENT_FLIP_COMPLETE:
986                 tv = ktime_to_timespec64(now);
987                 e->event.vbl.sequence = seq;
988                 /*
989                  * e->event is a user space structure, with hardcoded unsigned
990                  * 32-bit seconds/microseconds. This is safe as we always use
991                  * monotonic timestamps since linux-4.15
992                  */
993                 e->event.vbl.tv_sec = tv.tv_sec;
994                 e->event.vbl.tv_usec = tv.tv_nsec / 1000;
995                 break;
996         case DRM_EVENT_CRTC_SEQUENCE:
997                 if (seq)
998                         e->event.seq.sequence = seq;
999                 e->event.seq.time_ns = ktime_to_ns(now);
1000                 break;
1001         }
1002         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.file_priv, e->pipe, seq);
1003         drm_send_event_locked(dev, &e->base);
1004 }
1005
1006 /**
1007  * drm_crtc_arm_vblank_event - arm vblank event after pageflip
1008  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1009  * @e: the event to send
1010  *
1011  * A lot of drivers need to generate vblank events for the very next vblank
1012  * interrupt. For example when the page flip interrupt happens when the page
1013  * flip gets armed, but not when it actually executes within the next vblank
1014  * period. This helper function implements exactly the required vblank arming
1015  * behaviour.
1016  *
1017  * NOTE: Drivers using this to send out the &drm_crtc_state.event as part of an
1018  * atomic commit must ensure that the next vblank happens at exactly the same
1019  * time as the atomic commit is committed to the hardware. This function itself
1020  * does **not** protect against the next vblank interrupt racing with either this
1021  * function call or the atomic commit operation. A possible sequence could be:
1022  *
1023  * 1. Driver commits new hardware state into vblank-synchronized registers.
1024  * 2. A vblank happens, committing the hardware state. Also the corresponding
1025  *    vblank interrupt is fired off and fully processed by the interrupt
1026  *    handler.
1027  * 3. The atomic commit operation proceeds to call drm_crtc_arm_vblank_event().
1028  * 4. The event is only send out for the next vblank, which is wrong.
1029  *
1030  * An equivalent race can happen when the driver calls
1031  * drm_crtc_arm_vblank_event() before writing out the new hardware state.
1032  *
1033  * The only way to make this work safely is to prevent the vblank from firing
1034  * (and the hardware from committing anything else) until the entire atomic
1035  * commit sequence has run to completion. If the hardware does not have such a
1036  * feature (e.g. using a "go" bit), then it is unsafe to use this functions.
1037  * Instead drivers need to manually send out the event from their interrupt
1038  * handler by calling drm_crtc_send_vblank_event() and make sure that there's no
1039  * possible race with the hardware committing the atomic update.
1040  *
1041  * Caller must hold a vblank reference for the event @e acquired by a
1042  * drm_crtc_vblank_get(), which will be dropped when the next vblank arrives.
1043  */
1044 void drm_crtc_arm_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1045                                struct drm_pending_vblank_event *e)
1046 {
1047         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1048         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1049
1050         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1051
1052         e->pipe = pipe;
1053         e->sequence = drm_crtc_accurate_vblank_count(crtc) + 1;
1054         list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_arm_vblank_event);
1057
1058 /**
1059  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1060  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1061  * @e: the event to send
1062  *
1063  * Updates sequence # and timestamp on event for the most recently processed
1064  * vblank, and sends it to userspace.  Caller must hold event lock.
1065  *
1066  * See drm_crtc_arm_vblank_event() for a helper which can be used in certain
1067  * situation, especially to send out events for atomic commit operations.
1068  */
1069 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1070                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1071 {
1072         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1073         u64 seq;
1074         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1075         ktime_t now;
1076
1077         if (drm_dev_has_vblank(dev)) {
1078                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1079         } else {
1080                 seq = 0;
1081
1082                 now = ktime_get();
1083         }
1084         e->pipe = pipe;
1085         send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1086 }
1087 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1088
1089 static int __enable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1090 {
1091         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1092                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1093
1094                 if (drm_WARN_ON(dev, !crtc))
1095                         return 0;
1096
1097                 if (crtc->funcs->enable_vblank)
1098                         return crtc->funcs->enable_vblank(crtc);
1099         } else if (dev->driver->enable_vblank) {
1100                 return dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1101         }
1102
1103         return -EINVAL;
1104 }
1105
1106 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1107 {
1108         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1109         int ret = 0;
1110
1111         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1112
1113         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1114
1115         if (!vblank->enabled) {
1116                 /*
1117                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1118                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1119                  * until we are done reinitializing master counter and
1120                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1121                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1122                  */
1123                 ret = __enable_vblank(dev, pipe);
1124                 drm_dbg_core(dev, "enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n",
1125                              pipe, ret);
1126                 if (ret) {
1127                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1128                 } else {
1129                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1130                         /* drm_update_vblank_count() includes a wmb so we just
1131                          * need to ensure that the compiler emits the write
1132                          * to mark the vblank as enabled after the call
1133                          * to drm_update_vblank_count().
1134                          */
1135                         WRITE_ONCE(vblank->enabled, true);
1136                 }
1137         }
1138
1139         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1140
1141         return ret;
1142 }
1143
1144 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1145 {
1146         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1147         unsigned long irqflags;
1148         int ret = 0;
1149
1150         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
1151                 return -EINVAL;
1152
1153         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1154                 return -EINVAL;
1155
1156         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1157         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1158         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1159                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1160         } else {
1161                 if (!vblank->enabled) {
1162                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1163                         ret = -EINVAL;
1164                 }
1165         }
1166         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1167
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 /**
1172  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1173  * @crtc: which CRTC to own
1174  *
1175  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1176  * while in use.
1177  *
1178  * Returns:
1179  * Zero on success or a negative error code on failure.
1180  */
1181 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1182 {
1183         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1184 }
1185 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1186
1187 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1188 {
1189         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1190
1191         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1192                 return;
1193
1194         if (drm_WARN_ON(dev, atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1195                 return;
1196
1197         /* Last user schedules interrupt disable */
1198         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1199                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1200                         return;
1201                 else if (drm_vblank_offdelay < 0)
1202                         vblank_disable_fn(&vblank->disable_timer);
1203                 else if (!dev->vblank_disable_immediate)
1204                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1205                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1206         }
1207 }
1208
1209 /**
1210  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1211  * @crtc: which counter to give up
1212  *
1213  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1214  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1215  */
1216 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1217 {
1218         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1219 }
1220 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1221
1222 /**
1223  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1224  * @dev: DRM device
1225  * @pipe: CRTC index
1226  *
1227  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1228  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1229  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1230  *
1231  * This is the legacy version of drm_crtc_wait_one_vblank().
1232  */
1233 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1234 {
1235         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1236         int ret;
1237         u64 last;
1238
1239         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1240                 return;
1241
1242         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1243         if (drm_WARN(dev, ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n",
1244                      pipe, ret))
1245                 return;
1246
1247         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1248
1249         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1250                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1251                                  msecs_to_jiffies(100));
1252
1253         drm_WARN(dev, ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1254
1255         drm_vblank_put(dev, pipe);
1256 }
1257 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1258
1259 /**
1260  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1261  * @crtc: DRM crtc
1262  *
1263  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1264  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1265  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1266  */
1267 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1268 {
1269         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1270 }
1271 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1272
1273 /**
1274  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1275  * @crtc: CRTC in question
1276  *
1277  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1278  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1279  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1280  *
1281  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1282  * reset, e.g. when suspending or disabling the @crtc in general.
1283  */
1284 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1285 {
1286         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1287         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1288         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1289         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1290         ktime_t now;
1291         u64 seq;
1292
1293         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1294                 return;
1295
1296         /*
1297          * Grab event_lock early to prevent vblank work from being scheduled
1298          * while we're in the middle of shutting down vblank interrupts
1299          */
1300         spin_lock_irq(&dev->event_lock);
1301
1302         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1303         drm_dbg_vbl(dev, "crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1304                     pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1305
1306         /* Avoid redundant vblank disables without previous
1307          * drm_crtc_vblank_on(). */
1308         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_ATOMIC) || !vblank->inmodeset)
1309                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1310
1311         wake_up(&vblank->queue);
1312
1313         /*
1314          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1315          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1316          */
1317         if (!vblank->inmodeset) {
1318                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1319                 vblank->inmodeset = 1;
1320         }
1321         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1322
1323         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1324         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1325
1326         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1327                 if (e->pipe != pipe)
1328                         continue;
1329                 drm_dbg_core(dev, "Sending premature vblank event on disable: "
1330                              "wanted %llu, current %llu\n",
1331                              e->sequence, seq);
1332                 list_del(&e->base.link);
1333                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1334                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1335         }
1336
1337         /* Cancel any leftover pending vblank work */
1338         drm_vblank_cancel_pending_works(vblank);
1339
1340         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
1341
1342         /* Will be reset by the modeset helpers when re-enabling the crtc by
1343          * calling drm_calc_timestamping_constants(). */
1344         vblank->hwmode.crtc_clock = 0;
1345
1346         /* Wait for any vblank work that's still executing to finish */
1347         drm_vblank_flush_worker(vblank);
1348 }
1349 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1350
1351 /**
1352  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1353  * @crtc: CRTC in question
1354  *
1355  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1356  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1357  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1358  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1359  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1360  *
1361  * This is useful for recovering driver state e.g. on driver load, or on resume.
1362  */
1363 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1364 {
1365         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1366         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1367         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1368
1369         spin_lock_irq(&dev->vbl_lock);
1370         /*
1371          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1372          * interrupt by bumping the refcount.
1373          */
1374         if (!vblank->inmodeset) {
1375                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1376                 vblank->inmodeset = 1;
1377         }
1378         spin_unlock_irq(&dev->vbl_lock);
1379
1380         drm_WARN_ON(dev, !list_empty(&dev->vblank_event_list));
1381         drm_WARN_ON(dev, !list_empty(&vblank->pending_work));
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1384
1385 /**
1386  * drm_crtc_set_max_vblank_count - configure the hw max vblank counter value
1387  * @crtc: CRTC in question
1388  * @max_vblank_count: max hardware vblank counter value
1389  *
1390  * Update the maximum hardware vblank counter value for @crtc
1391  * at runtime. Useful for hardware where the operation of the
1392  * hardware vblank counter depends on the currently active
1393  * display configuration.
1394  *
1395  * For example, if the hardware vblank counter does not work
1396  * when a specific connector is active the maximum can be set
1397  * to zero. And when that specific connector isn't active the
1398  * maximum can again be set to the appropriate non-zero value.
1399  *
1400  * If used, must be called before drm_vblank_on().
1401  */
1402 void drm_crtc_set_max_vblank_count(struct drm_crtc *crtc,
1403                                    u32 max_vblank_count)
1404 {
1405         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1406         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1407         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1408
1409         drm_WARN_ON(dev, dev->max_vblank_count);
1410         drm_WARN_ON(dev, !READ_ONCE(vblank->inmodeset));
1411
1412         vblank->max_vblank_count = max_vblank_count;
1413 }
1414 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_set_max_vblank_count);
1415
1416 /**
1417  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1418  * @crtc: CRTC in question
1419  *
1420  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1421  * drm_crtc_vblank_off() again and is generally called when enabling @crtc. Note
1422  * that calls to drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off() can be
1423  * unbalanced and so can also be unconditionally called in driver load code to
1424  * reflect the current hardware state of the crtc.
1425  */
1426 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1427 {
1428         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1429         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1430         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1431
1432         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1433                 return;
1434
1435         spin_lock_irq(&dev->vbl_lock);
1436         drm_dbg_vbl(dev, "crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1437                     pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1438
1439         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1440         if (vblank->inmodeset) {
1441                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1442                 vblank->inmodeset = 0;
1443         }
1444
1445         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1446
1447         /*
1448          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1449          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1450          */
1451         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 || drm_vblank_offdelay == 0)
1452                 drm_WARN_ON(dev, drm_vblank_enable(dev, pipe));
1453         spin_unlock_irq(&dev->vbl_lock);
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1456
1457 /**
1458  * drm_vblank_restore - estimate missed vblanks and update vblank count.
1459  * @dev: DRM device
1460  * @pipe: CRTC index
1461  *
1462  * Power manamement features can cause frame counter resets between vblank
1463  * disable and enable. Drivers can use this function in their
1464  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank implementation to estimate missed vblanks since
1465  * the last &drm_crtc_funcs.disable_vblank using timestamps and update the
1466  * vblank counter.
1467  *
1468  * This function is the legacy version of drm_crtc_vblank_restore().
1469  */
1470 void drm_vblank_restore(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1471 {
1472         ktime_t t_vblank;
1473         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1474         int framedur_ns;
1475         u64 diff_ns;
1476         u32 cur_vblank, diff = 1;
1477         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
1478
1479         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1480                 return;
1481
1482         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1483         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
1484
1485         vblank = &dev->vblank[pipe];
1486         drm_WARN_ONCE(dev,
1487                       drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL) && !vblank->framedur_ns,
1488                       "Cannot compute missed vblanks without frame duration\n");
1489         framedur_ns = vblank->framedur_ns;
1490
1491         do {
1492                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
1493                 drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, false);
1494         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
1495
1496         diff_ns = ktime_to_ns(ktime_sub(t_vblank, vblank->time));
1497         if (framedur_ns)
1498                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
1499
1500
1501         drm_dbg_vbl(dev,
1502                     "missed %d vblanks in %lld ns, frame duration=%d ns, hw_diff=%d\n",
1503                     diff, diff_ns, framedur_ns, cur_vblank - vblank->last);
1504         store_vblank(dev, pipe, diff, t_vblank, cur_vblank);
1505 }
1506 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_restore);
1507
1508 /**
1509  * drm_crtc_vblank_restore - estimate missed vblanks and update vblank count.
1510  * @crtc: CRTC in question
1511  *
1512  * Power manamement features can cause frame counter resets between vblank
1513  * disable and enable. Drivers can use this function in their
1514  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank implementation to estimate missed vblanks since
1515  * the last &drm_crtc_funcs.disable_vblank using timestamps and update the
1516  * vblank counter.
1517  */
1518 void drm_crtc_vblank_restore(struct drm_crtc *crtc)
1519 {
1520         drm_vblank_restore(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1521 }
1522 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_restore);
1523
1524 static void drm_legacy_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev,
1525                                           unsigned int pipe)
1526 {
1527         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1528
1529         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1530         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
1531                 return;
1532
1533         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1534                 return;
1535
1536         /*
1537          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1538          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1539          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1540          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1541          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1542          */
1543         if (!vblank->inmodeset) {
1544                 vblank->inmodeset = 0x1;
1545                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1546                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1547         }
1548 }
1549
1550 static void drm_legacy_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev,
1551                                            unsigned int pipe)
1552 {
1553         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1554
1555         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1556         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
1557                 return;
1558
1559         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1560                 return;
1561
1562         if (vblank->inmodeset) {
1563                 spin_lock_irq(&dev->vbl_lock);
1564                 drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1565                 spin_unlock_irq(&dev->vbl_lock);
1566
1567                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1568                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1569
1570                 vblank->inmodeset = 0;
1571         }
1572 }
1573
1574 int drm_legacy_modeset_ctl_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1575                                  struct drm_file *file_priv)
1576 {
1577         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1578         unsigned int pipe;
1579
1580         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1581         if (!drm_dev_has_vblank(dev))
1582                 return 0;
1583
1584         /* KMS drivers handle this internally */
1585         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
1586                 return 0;
1587
1588         pipe = modeset->crtc;
1589         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1590                 return -EINVAL;
1591
1592         switch (modeset->cmd) {
1593         case _DRM_PRE_MODESET:
1594                 drm_legacy_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1595                 break;
1596         case _DRM_POST_MODESET:
1597                 drm_legacy_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1598                 break;
1599         default:
1600                 return -EINVAL;
1601         }
1602
1603         return 0;
1604 }
1605
1606 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1607                                   u64 req_seq,
1608                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1609                                   struct drm_file *file_priv)
1610 {
1611         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1612         struct drm_pending_vblank_event *e;
1613         ktime_t now;
1614         u64 seq;
1615         int ret;
1616
1617         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1618         if (e == NULL) {
1619                 ret = -ENOMEM;
1620                 goto err_put;
1621         }
1622
1623         e->pipe = pipe;
1624         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1625         e->event.base.length = sizeof(e->event.vbl);
1626         e->event.vbl.user_data = vblwait->request.signal;
1627         e->event.vbl.crtc_id = 0;
1628         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1629                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1630
1631                 if (crtc)
1632                         e->event.vbl.crtc_id = crtc->base.id;
1633         }
1634
1635         spin_lock_irq(&dev->event_lock);
1636
1637         /*
1638          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
1639          * drm_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
1640          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
1641          * drm_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
1642          */
1643         if (!READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1644                 ret = -EINVAL;
1645                 goto err_unlock;
1646         }
1647
1648         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
1649                                             &e->event.base);
1650
1651         if (ret)
1652                 goto err_unlock;
1653
1654         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1655
1656         drm_dbg_core(dev, "event on vblank count %llu, current %llu, crtc %u\n",
1657                      req_seq, seq, pipe);
1658
1659         trace_drm_vblank_event_queued(file_priv, pipe, req_seq);
1660
1661         e->sequence = req_seq;
1662         if (drm_vblank_passed(seq, req_seq)) {
1663                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1664                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1665                 vblwait->reply.sequence = seq;
1666         } else {
1667                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1668                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1669                 vblwait->reply.sequence = req_seq;
1670         }
1671
1672         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
1673
1674         return 0;
1675
1676 err_unlock:
1677         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
1678         kfree(e);
1679 err_put:
1680         drm_vblank_put(dev, pipe);
1681         return ret;
1682 }
1683
1684 static bool drm_wait_vblank_is_query(union drm_wait_vblank *vblwait)
1685 {
1686         if (vblwait->request.sequence)
1687                 return false;
1688
1689         return _DRM_VBLANK_RELATIVE ==
1690                 (vblwait->request.type & (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK |
1691                                           _DRM_VBLANK_EVENT |
1692                                           _DRM_VBLANK_NEXTONMISS));
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Widen a 32-bit param to 64-bits.
1697  *
1698  * \param narrow 32-bit value (missing upper 32 bits)
1699  * \param near 64-bit value that should be 'close' to near
1700  *
1701  * This function returns a 64-bit value using the lower 32-bits from
1702  * 'narrow' and constructing the upper 32-bits so that the result is
1703  * as close as possible to 'near'.
1704  */
1705
1706 static u64 widen_32_to_64(u32 narrow, u64 near)
1707 {
1708         return near + (s32) (narrow - near);
1709 }
1710
1711 static void drm_wait_vblank_reply(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1712                                   struct drm_wait_vblank_reply *reply)
1713 {
1714         ktime_t now;
1715         struct timespec64 ts;
1716
1717         /*
1718          * drm_wait_vblank_reply is a UAPI structure that uses 'long'
1719          * to store the seconds. This is safe as we always use monotonic
1720          * timestamps since linux-4.15.
1721          */
1722         reply->sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1723         ts = ktime_to_timespec64(now);
1724         reply->tval_sec = (u32)ts.tv_sec;
1725         reply->tval_usec = ts.tv_nsec / 1000;
1726 }
1727
1728 int drm_wait_vblank_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1729                           struct drm_file *file_priv)
1730 {
1731         struct drm_crtc *crtc;
1732         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1733         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1734         int ret;
1735         u64 req_seq, seq;
1736         unsigned int pipe_index;
1737         unsigned int flags, pipe, high_pipe;
1738
1739         if (!dev->irq_enabled)
1740                 return -EOPNOTSUPP;
1741
1742         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1743                 return -EINVAL;
1744
1745         if (vblwait->request.type &
1746             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1747               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1748                 drm_dbg_core(dev,
1749                              "Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1750                              vblwait->request.type,
1751                              (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1752                               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1753                 return -EINVAL;
1754         }
1755
1756         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1757         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1758         if (high_pipe)
1759                 pipe_index = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1760         else
1761                 pipe_index = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1762
1763         /* Convert lease-relative crtc index into global crtc index */
1764         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1765                 pipe = 0;
1766                 drm_for_each_crtc(crtc, dev) {
1767                         if (drm_lease_held(file_priv, crtc->base.id)) {
1768                                 if (pipe_index == 0)
1769                                         break;
1770                                 pipe_index--;
1771                         }
1772                         pipe++;
1773                 }
1774         } else {
1775                 pipe = pipe_index;
1776         }
1777
1778         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1779                 return -EINVAL;
1780
1781         vblank = &dev->vblank[pipe];
1782
1783         /* If the counter is currently enabled and accurate, short-circuit
1784          * queries to return the cached timestamp of the last vblank.
1785          */
1786         if (dev->vblank_disable_immediate &&
1787             drm_wait_vblank_is_query(vblwait) &&
1788             READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1789                 drm_wait_vblank_reply(dev, pipe, &vblwait->reply);
1790                 return 0;
1791         }
1792
1793         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1794         if (ret) {
1795                 drm_dbg_core(dev,
1796                              "crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n",
1797                              pipe, ret);
1798                 return ret;
1799         }
1800         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1801
1802         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1803         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1804                 req_seq = seq + vblwait->request.sequence;
1805                 vblwait->request.sequence = req_seq;
1806                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1807                 break;
1808         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1809                 req_seq = widen_32_to_64(vblwait->request.sequence, seq);
1810                 break;
1811         default:
1812                 ret = -EINVAL;
1813                 goto done;
1814         }
1815
1816         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1817             drm_vblank_passed(seq, req_seq)) {
1818                 req_seq = seq + 1;
1819                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_NEXTONMISS;
1820                 vblwait->request.sequence = req_seq;
1821         }
1822
1823         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1824                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1825                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1826                  */
1827                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, req_seq, vblwait, file_priv);
1828         }
1829
1830         if (req_seq != seq) {
1831                 int wait;
1832
1833                 drm_dbg_core(dev, "waiting on vblank count %llu, crtc %u\n",
1834                              req_seq, pipe);
1835                 wait = wait_event_interruptible_timeout(vblank->queue,
1836                         drm_vblank_passed(drm_vblank_count(dev, pipe), req_seq) ||
1837                                       !READ_ONCE(vblank->enabled),
1838                         msecs_to_jiffies(3000));
1839
1840                 switch (wait) {
1841                 case 0:
1842                         /* timeout */
1843                         ret = -EBUSY;
1844                         break;
1845                 case -ERESTARTSYS:
1846                         /* interrupted by signal */
1847                         ret = -EINTR;
1848                         break;
1849                 default:
1850                         ret = 0;
1851                         break;
1852                 }
1853         }
1854
1855         if (ret != -EINTR) {
1856                 drm_wait_vblank_reply(dev, pipe, &vblwait->reply);
1857
1858                 drm_dbg_core(dev, "crtc %d returning %u to client\n",
1859                              pipe, vblwait->reply.sequence);
1860         } else {
1861                 drm_dbg_core(dev, "crtc %d vblank wait interrupted by signal\n",
1862                              pipe);
1863         }
1864
1865 done:
1866         drm_vblank_put(dev, pipe);
1867         return ret;
1868 }
1869
1870 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1871 {
1872         struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1873         bool high_prec = false;
1874         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1875         ktime_t now;
1876         u64 seq;
1877
1878         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1879
1880         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1881
1882         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1883                 if (e->pipe != pipe)
1884                         continue;
1885                 if (!drm_vblank_passed(seq, e->sequence))
1886                         continue;
1887
1888                 drm_dbg_core(dev, "vblank event on %llu, current %llu\n",
1889                              e->sequence, seq);
1890
1891                 list_del(&e->base.link);
1892                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1893                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1894         }
1895
1896         if (crtc && crtc->funcs->get_vblank_timestamp)
1897                 high_prec = true;
1898
1899         trace_drm_vblank_event(pipe, seq, now, high_prec);
1900 }
1901
1902 /**
1903  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1904  * @dev: DRM device
1905  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1906  *
1907  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1908  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1909  *
1910  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1911  */
1912 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1913 {
1914         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1915         unsigned long irqflags;
1916         bool disable_irq;
1917
1918         if (drm_WARN_ON_ONCE(dev, !drm_dev_has_vblank(dev)))
1919                 return false;
1920
1921         if (drm_WARN_ON(dev, pipe >= dev->num_crtcs))
1922                 return false;
1923
1924         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1925
1926         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1927          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1928          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1929          */
1930         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1931
1932         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1933         if (!vblank->enabled) {
1934                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1935                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1936                 return false;
1937         }
1938
1939         drm_update_vblank_count(dev, pipe, true);
1940
1941         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1942
1943         wake_up(&vblank->queue);
1944
1945         /* With instant-off, we defer disabling the interrupt until after
1946          * we finish processing the following vblank after all events have
1947          * been signaled. The disable has to be last (after
1948          * drm_handle_vblank_events) so that the timestamp is always accurate.
1949          */
1950         disable_irq = (dev->vblank_disable_immediate &&
1951                        drm_vblank_offdelay > 0 &&
1952                        !atomic_read(&vblank->refcount));
1953
1954         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1955         drm_handle_vblank_works(vblank);
1956
1957         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1958
1959         if (disable_irq)
1960                 vblank_disable_fn(&vblank->disable_timer);
1961
1962         return true;
1963 }
1964 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1965
1966 /**
1967  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1968  * @crtc: where this event occurred
1969  *
1970  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1971  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1972  *
1973  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1974  *
1975  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
1976  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
1977  * provide a barrier: Any writes done before calling
1978  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
1979  * functions, iff the vblank count is the same or a later one.
1980  *
1981  * See also &drm_vblank_crtc.count.
1982  *
1983  * Returns:
1984  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1985  */
1986 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1987 {
1988         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1989 }
1990 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
1991
1992 /*
1993  * Get crtc VBLANK count.
1994  *
1995  * \param dev DRM device
1996  * \param data user arguement, pointing to a drm_crtc_get_sequence structure.
1997  * \param file_priv drm file private for the user's open file descriptor
1998  */
1999
2000 int drm_crtc_get_sequence_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2001                                 struct drm_file *file_priv)
2002 {
2003         struct drm_crtc *crtc;
2004         struct drm_vblank_crtc *vblank;
2005         int pipe;
2006         struct drm_crtc_get_sequence *get_seq = data;
2007         ktime_t now;
2008         bool vblank_enabled;
2009         int ret;
2010
2011         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
2012                 return -EOPNOTSUPP;
2013
2014         if (!dev->irq_enabled)
2015                 return -EOPNOTSUPP;
2016
2017         crtc = drm_crtc_find(dev, file_priv, get_seq->crtc_id);
2018         if (!crtc)
2019                 return -ENOENT;
2020
2021         pipe = drm_crtc_index(crtc);
2022
2023         vblank = &dev->vblank[pipe];
2024         vblank_enabled = dev->vblank_disable_immediate && READ_ONCE(vblank->enabled);
2025
2026         if (!vblank_enabled) {
2027                 ret = drm_crtc_vblank_get(crtc);
2028                 if (ret) {
2029                         drm_dbg_core(dev,
2030                                      "crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n",
2031                                      pipe, ret);
2032                         return ret;
2033                 }
2034         }
2035         drm_modeset_lock(&crtc->mutex, NULL);
2036         if (crtc->state)
2037                 get_seq->active = crtc->state->enable;
2038         else
2039                 get_seq->active = crtc->enabled;
2040         drm_modeset_unlock(&crtc->mutex);
2041         get_seq->sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
2042         get_seq->sequence_ns = ktime_to_ns(now);
2043         if (!vblank_enabled)
2044                 drm_crtc_vblank_put(crtc);
2045         return 0;
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Queue a event for VBLANK sequence
2050  *
2051  * \param dev DRM device
2052  * \param data user arguement, pointing to a drm_crtc_queue_sequence structure.
2053  * \param file_priv drm file private for the user's open file descriptor
2054  */
2055
2056 int drm_crtc_queue_sequence_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
2057                                   struct drm_file *file_priv)
2058 {
2059         struct drm_crtc *crtc;
2060         struct drm_vblank_crtc *vblank;
2061         int pipe;
2062         struct drm_crtc_queue_sequence *queue_seq = data;
2063         ktime_t now;
2064         struct drm_pending_vblank_event *e;
2065         u32 flags;
2066         u64 seq;
2067         u64 req_seq;
2068         int ret;
2069
2070         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
2071                 return -EOPNOTSUPP;
2072
2073         if (!dev->irq_enabled)
2074                 return -EOPNOTSUPP;
2075
2076         crtc = drm_crtc_find(dev, file_priv, queue_seq->crtc_id);
2077         if (!crtc)
2078                 return -ENOENT;
2079
2080         flags = queue_seq->flags;
2081         /* Check valid flag bits */
2082         if (flags & ~(DRM_CRTC_SEQUENCE_RELATIVE|
2083                       DRM_CRTC_SEQUENCE_NEXT_ON_MISS))
2084                 return -EINVAL;
2085
2086         pipe = drm_crtc_index(crtc);
2087
2088         vblank = &dev->vblank[pipe];
2089
2090         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
2091         if (e == NULL)
2092                 return -ENOMEM;
2093
2094         ret = drm_crtc_vblank_get(crtc);
2095         if (ret) {
2096                 drm_dbg_core(dev,
2097                              "crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n",
2098                              pipe, ret);
2099                 goto err_free;
2100         }
2101
2102         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
2103         req_seq = queue_seq->sequence;
2104
2105         if (flags & DRM_CRTC_SEQUENCE_RELATIVE)
2106                 req_seq += seq;
2107
2108         if ((flags & DRM_CRTC_SEQUENCE_NEXT_ON_MISS) && drm_vblank_passed(seq, req_seq))
2109                 req_seq = seq + 1;
2110
2111         e->pipe = pipe;
2112         e->event.base.type = DRM_EVENT_CRTC_SEQUENCE;
2113         e->event.base.length = sizeof(e->event.seq);
2114         e->event.seq.user_data = queue_seq->user_data;
2115
2116         spin_lock_irq(&dev->event_lock);
2117
2118         /*
2119          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
2120          * drm_crtc_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
2121          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
2122          * drm_crtc_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
2123          */
2124         if (!READ_ONCE(vblank->enabled)) {
2125                 ret = -EINVAL;
2126                 goto err_unlock;
2127         }
2128
2129         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
2130                                             &e->event.base);
2131
2132         if (ret)
2133                 goto err_unlock;
2134
2135         e->sequence = req_seq;
2136
2137         if (drm_vblank_passed(seq, req_seq)) {
2138                 drm_crtc_vblank_put(crtc);
2139                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
2140                 queue_seq->sequence = seq;
2141         } else {
2142                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
2143                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
2144                 queue_seq->sequence = req_seq;
2145         }
2146
2147         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
2148         return 0;
2149
2150 err_unlock:
2151         spin_unlock_irq(&dev->event_lock);
2152         drm_crtc_vblank_put(crtc);
2153 err_free:
2154         kfree(e);
2155         return ret;
2156 }
2157