Merge tag 'for-linus-5.7-rc2-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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/moduleparam.h>
29
30 #include <drm/drm_crtc.h>
31 #include <drm/drm_drv.h>
32 #include <drm/drm_framebuffer.h>
33 #include <drm/drm_modeset_helper_vtables.h>
34 #include <drm/drm_print.h>
35 #include <drm/drm_vblank.h>
36
37 #include "drm_internal.h"
38 #include "drm_trace.h"
39
40 /**
41  * DOC: vblank handling
42  *
43  * Vertical blanking plays a major role in graphics rendering. To achieve
44  * tear-free display, users must synchronize page flips and/or rendering to
45  * vertical blanking. The DRM API offers ioctls to perform page flips
46  * synchronized to vertical blanking and wait for vertical blanking.
47  *
48  * The DRM core handles most of the vertical blanking management logic, which
49  * involves filtering out spurious interrupts, keeping race-free blanking
50  * counters, coping with counter wrap-around and resets and keeping use counts.
51  * It relies on the driver to generate vertical blanking interrupts and
52  * optionally provide a hardware vertical blanking counter.
53  *
54  * Drivers must initialize the vertical blanking handling core with a call to
55  * drm_vblank_init(). Minimally, a driver needs to implement
56  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank and &drm_crtc_funcs.disable_vblank plus call
57  * drm_crtc_handle_vblank() in its vblank interrupt handler for working vblank
58  * support.
59  *
60  * Vertical blanking interrupts can be enabled by the DRM core or by drivers
61  * themselves (for instance to handle page flipping operations).  The DRM core
62  * maintains a vertical blanking use count to ensure that the interrupts are not
63  * disabled while a user still needs them. To increment the use count, drivers
64  * call drm_crtc_vblank_get() and release the vblank reference again with
65  * drm_crtc_vblank_put(). In between these two calls vblank interrupts are
66  * guaranteed to be enabled.
67  *
68  * On many hardware disabling the vblank interrupt cannot be done in a race-free
69  * manner, see &drm_driver.vblank_disable_immediate and
70  * &drm_driver.max_vblank_count. In that case the vblank core only disables the
71  * vblanks after a timer has expired, which can be configured through the
72  * ``vblankoffdelay`` module parameter.
73  *
74  * Drivers for hardware without support for vertical-blanking interrupts
75  * must not call drm_vblank_init(). For such drivers, atomic helpers will
76  * automatically generate fake vblank events as part of the display update.
77  * This functionality also can be controlled by the driver by enabling and
78  * disabling struct drm_crtc_state.no_vblank.
79  */
80
81 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
82  * drm_timestamp_precision before giving up.
83  */
84 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
85
86 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
87  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
88  */
89 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
90
91 static bool
92 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
93                           ktime_t *tvblank, bool in_vblank_irq);
94
95 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
96
97 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
98
99 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
100 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
101 MODULE_PARM_DESC(vblankoffdelay, "Delay until vblank irq auto-disable [msecs] (0: never disable, <0: disable immediately)");
102 MODULE_PARM_DESC(timestamp_precision_usec, "Max. error on timestamps [usecs]");
103
104 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
105                          u32 vblank_count_inc,
106                          ktime_t t_vblank, u32 last)
107 {
108         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
109
110         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
111
112         vblank->last = last;
113
114         write_seqlock(&vblank->seqlock);
115         vblank->time = t_vblank;
116         atomic64_add(vblank_count_inc, &vblank->count);
117         write_sequnlock(&vblank->seqlock);
118 }
119
120 static u32 drm_max_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
121 {
122         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
123
124         return vblank->max_vblank_count ?: dev->max_vblank_count;
125 }
126
127 /*
128  * "No hw counter" fallback implementation of .get_vblank_counter() hook,
129  * if there is no useable hardware frame counter available.
130  */
131 static u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
132 {
133         WARN_ON_ONCE(drm_max_vblank_count(dev, pipe) != 0);
134         return 0;
135 }
136
137 static u32 __get_vblank_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
138 {
139         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
140                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
141
142                 if (WARN_ON(!crtc))
143                         return 0;
144
145                 if (crtc->funcs->get_vblank_counter)
146                         return crtc->funcs->get_vblank_counter(crtc);
147         } else if (dev->driver->get_vblank_counter) {
148                 return dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
149         }
150
151         return drm_vblank_no_hw_counter(dev, pipe);
152 }
153
154 /*
155  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
156  * to the last vblank occurred.
157  *
158  * Only to be called from drm_crtc_vblank_on().
159  *
160  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
161  * device vblank fields.
162  */
163 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
164 {
165         u32 cur_vblank;
166         bool rc;
167         ktime_t t_vblank;
168         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
169
170         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
171
172         /*
173          * sample the current counter to avoid random jumps
174          * when drm_vblank_enable() applies the diff
175          */
176         do {
177                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
178                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, false);
179         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
180
181         /*
182          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
183          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
184          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
185          */
186         if (!rc)
187                 t_vblank = 0;
188
189         /*
190          * +1 to make sure user will never see the same
191          * vblank counter value before and after a modeset
192          */
193         store_vblank(dev, pipe, 1, t_vblank, cur_vblank);
194
195         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
196 }
197
198 /*
199  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
200  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
201  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
202  * call if necessary.
203  *
204  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
205  * didn't get an interrupt for.
206  *
207  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
208  * device vblank fields.
209  */
210 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
211                                     bool in_vblank_irq)
212 {
213         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
214         u32 cur_vblank, diff;
215         bool rc;
216         ktime_t t_vblank;
217         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
218         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
219         u32 max_vblank_count = drm_max_vblank_count(dev, pipe);
220
221         /*
222          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
223          * wrap if needed.
224          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
225          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
226          * a long time.
227          *
228          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
229          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
230          * updating its hardware counter while we are retrieving the
231          * corresponding vblank timestamp.
232          */
233         do {
234                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
235                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, in_vblank_irq);
236         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
237
238         if (max_vblank_count) {
239                 /* trust the hw counter when it's around */
240                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & max_vblank_count;
241         } else if (rc && framedur_ns) {
242                 u64 diff_ns = ktime_to_ns(ktime_sub(t_vblank, vblank->time));
243
244                 /*
245                  * Figure out how many vblanks we've missed based
246                  * on the difference in the timestamps and the
247                  * frame/field duration.
248                  */
249
250                 DRM_DEBUG_VBL("crtc %u: Calculating number of vblanks."
251                               " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
252                               pipe, (long long) diff_ns, framedur_ns);
253
254                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
255
256                 if (diff == 0 && in_vblank_irq)
257                         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u: Redundant vblirq ignored\n",
258                                       pipe);
259         } else {
260                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
261                 diff = in_vblank_irq ? 1 : 0;
262         }
263
264         /*
265          * Within a drm_vblank_pre_modeset - drm_vblank_post_modeset
266          * interval? If so then vblank irqs keep running and it will likely
267          * happen that the hardware vblank counter is not trustworthy as it
268          * might reset at some point in that interval and vblank timestamps
269          * are not trustworthy either in that interval. Iow. this can result
270          * in a bogus diff >> 1 which must be avoided as it would cause
271          * random large forward jumps of the software vblank counter.
272          */
273         if (diff > 1 && (vblank->inmodeset & 0x2)) {
274                 DRM_DEBUG_VBL("clamping vblank bump to 1 on crtc %u: diffr=%u"
275                               " due to pre-modeset.\n", pipe, diff);
276                 diff = 1;
277         }
278
279         DRM_DEBUG_VBL("updating vblank count on crtc %u:"
280                       " current=%llu, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
281                       pipe, atomic64_read(&vblank->count), diff,
282                       cur_vblank, vblank->last);
283
284         if (diff == 0) {
285                 WARN_ON_ONCE(cur_vblank != vblank->last);
286                 return;
287         }
288
289         /*
290          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
291          * available and didn't fail, or we were called from the vblank interrupt.
292          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
293          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
294          */
295         if (!rc && !in_vblank_irq)
296                 t_vblank = 0;
297
298         store_vblank(dev, pipe, diff, t_vblank, cur_vblank);
299 }
300
301 static u64 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
302 {
303         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
304         u64 count;
305
306         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
307                 return 0;
308
309         count = atomic64_read(&vblank->count);
310
311         /*
312          * This read barrier corresponds to the implicit write barrier of the
313          * write seqlock in store_vblank(). Note that this is the only place
314          * where we need an explicit barrier, since all other access goes
315          * through drm_vblank_count_and_time(), which already has the required
316          * read barrier curtesy of the read seqlock.
317          */
318         smp_rmb();
319
320         return count;
321 }
322
323 /**
324  * drm_crtc_accurate_vblank_count - retrieve the master vblank counter
325  * @crtc: which counter to retrieve
326  *
327  * This function is similar to drm_crtc_vblank_count() but this function
328  * interpolates to handle a race with vblank interrupts using the high precision
329  * timestamping support.
330  *
331  * This is mostly useful for hardware that can obtain the scanout position, but
332  * doesn't have a hardware frame counter.
333  */
334 u64 drm_crtc_accurate_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
335 {
336         struct drm_device *dev = crtc->dev;
337         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
338         u64 vblank;
339         unsigned long flags;
340
341         WARN_ONCE(drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL) &&
342                   !crtc->funcs->get_vblank_timestamp,
343                   "This function requires support for accurate vblank timestamps.");
344
345         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, flags);
346
347         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
348         vblank = drm_vblank_count(dev, pipe);
349
350         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, flags);
351
352         return vblank;
353 }
354 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_accurate_vblank_count);
355
356 static void __disable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
357 {
358         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
359                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
360
361                 if (WARN_ON(!crtc))
362                         return;
363
364                 if (crtc->funcs->disable_vblank)
365                         crtc->funcs->disable_vblank(crtc);
366         } else {
367                 dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
368         }
369 }
370
371 /*
372  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
373  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
374  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
375  * disable.
376  */
377 void drm_vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
378 {
379         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
380         unsigned long irqflags;
381
382         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
383
384         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
385          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
386          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
387          */
388         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
389
390         /*
391          * Update vblank count and disable vblank interrupts only if the
392          * interrupts were enabled. This avoids calling the ->disable_vblank()
393          * operation in atomic context with the hardware potentially runtime
394          * suspended.
395          */
396         if (!vblank->enabled)
397                 goto out;
398
399         /*
400          * Update the count and timestamp to maintain the
401          * appearance that the counter has been ticking all along until
402          * this time. This makes the count account for the entire time
403          * between drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off().
404          */
405         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
406         __disable_vblank(dev, pipe);
407         vblank->enabled = false;
408
409 out:
410         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
411 }
412
413 static void vblank_disable_fn(struct timer_list *t)
414 {
415         struct drm_vblank_crtc *vblank = from_timer(vblank, t, disable_timer);
416         struct drm_device *dev = vblank->dev;
417         unsigned int pipe = vblank->pipe;
418         unsigned long irqflags;
419
420         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
421         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
422                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
423                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
424         }
425         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
426 }
427
428 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
429 {
430         unsigned int pipe;
431
432         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
433         if (dev->num_crtcs == 0)
434                 return;
435
436         for (pipe = 0; pipe < dev->num_crtcs; pipe++) {
437                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
438
439                 WARN_ON(READ_ONCE(vblank->enabled) &&
440                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
441
442                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
443         }
444
445         kfree(dev->vblank);
446
447         dev->num_crtcs = 0;
448 }
449
450 /**
451  * drm_vblank_init - initialize vblank support
452  * @dev: DRM device
453  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
454  *
455  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
456  * Cleanup is handled by the DRM core, or through calling drm_dev_fini() for
457  * drivers with a &drm_driver.release callback.
458  *
459  * Returns:
460  * Zero on success or a negative error code on failure.
461  */
462 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
463 {
464         int ret = -ENOMEM;
465         unsigned int i;
466
467         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
468         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
469
470         dev->num_crtcs = num_crtcs;
471
472         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
473         if (!dev->vblank)
474                 goto err;
475
476         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
477                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
478
479                 vblank->dev = dev;
480                 vblank->pipe = i;
481                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
482                 timer_setup(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn, 0);
483                 seqlock_init(&vblank->seqlock);
484         }
485
486         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
487
488         return 0;
489
490 err:
491         dev->num_crtcs = 0;
492         return ret;
493 }
494 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
495
496 /**
497  * drm_dev_has_vblank - test if vblanking has been initialized for
498  *                      a device
499  * @dev: the device
500  *
501  * Drivers may call this function to test if vblank support is
502  * initialized for a device. For most hardware this means that vblanking
503  * can also be enabled.
504  *
505  * Atomic helpers use this function to initialize
506  * &drm_crtc_state.no_vblank. See also drm_atomic_helper_check_modeset().
507  *
508  * Returns:
509  * True if vblanking has been initialized for the given device, false
510  * otherwise.
511  */
512 bool drm_dev_has_vblank(const struct drm_device *dev)
513 {
514         return dev->num_crtcs != 0;
515 }
516 EXPORT_SYMBOL(drm_dev_has_vblank);
517
518 /**
519  * drm_crtc_vblank_waitqueue - get vblank waitqueue for the CRTC
520  * @crtc: which CRTC's vblank waitqueue to retrieve
521  *
522  * This function returns a pointer to the vblank waitqueue for the CRTC.
523  * Drivers can use this to implement vblank waits using wait_event() and related
524  * functions.
525  */
526 wait_queue_head_t *drm_crtc_vblank_waitqueue(struct drm_crtc *crtc)
527 {
528         return &crtc->dev->vblank[drm_crtc_index(crtc)].queue;
529 }
530 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_waitqueue);
531
532
533 /**
534  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
535  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
536  * @mode: display mode containing the scanout timings
537  *
538  * Calculate and store various constants which are later needed by vblank and
539  * swap-completion timestamping, e.g, by
540  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp(). They are derived from
541  * CRTC's true scanout timing, so they take things like panel scaling or
542  * other adjustments into account.
543  */
544 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
545                                      const struct drm_display_mode *mode)
546 {
547         struct drm_device *dev = crtc->dev;
548         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
549         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
550         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
551         int dotclock = mode->crtc_clock;
552
553         if (!dev->num_crtcs)
554                 return;
555
556         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
557                 return;
558
559         /* Valid dotclock? */
560         if (dotclock > 0) {
561                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
562
563                 /*
564                  * Convert scanline length in pixels and video
565                  * dot clock to line duration and frame duration
566                  * in nanoseconds:
567                  */
568                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
569                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
570
571                 /*
572                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
573                  */
574                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
575                         framedur_ns /= 2;
576         } else
577                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
578                           crtc->base.id);
579
580         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
581         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
582         vblank->hwmode = *mode;
583
584         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
585                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
586                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
587         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
588                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
589 }
590 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
591
592 /**
593  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal - precise vblank
594  *                                                        timestamp helper
595  * @crtc: CRTC whose vblank timestamp to retrieve
596  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
597  *             On return contains true maximum error of timestamp
598  * @vblank_time: Pointer to time which should receive the timestamp
599  * @in_vblank_irq:
600  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
601  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
602  *     if flag is set.
603  * @get_scanout_position:
604  *     Callback function to retrieve the scanout position. See
605  *     @struct drm_crtc_helper_funcs.get_scanout_position.
606  *
607  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
608  * timings and current video scanout position of a CRTC.
609  *
610  * The current implementation only handles standard video modes. For double scan
611  * and interlaced modes the driver is supposed to adjust the hardware mode
612  * (taken from &drm_crtc_state.adjusted mode for atomic modeset drivers) to
613  * match the scanout position reported.
614  *
615  * Note that atomic drivers must call drm_calc_timestamping_constants() before
616  * enabling a CRTC. The atomic helpers already take care of that in
617  * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
618  *
619  * Returns:
620  *
621  * Returns true on success, and false on failure, i.e. when no accurate
622  * timestamp could be acquired.
623  */
624 bool
625 drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal(
626         struct drm_crtc *crtc, int *max_error, ktime_t *vblank_time,
627         bool in_vblank_irq,
628         drm_vblank_get_scanout_position_func get_scanout_position)
629 {
630         struct drm_device *dev = crtc->dev;
631         unsigned int pipe = crtc->index;
632         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
633         struct timespec64 ts_etime, ts_vblank_time;
634         ktime_t stime, etime;
635         bool vbl_status;
636         const struct drm_display_mode *mode;
637         int vpos, hpos, i;
638         int delta_ns, duration_ns;
639
640         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
641                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
642                 return false;
643         }
644
645         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
646         if (!get_scanout_position) {
647                 DRM_ERROR("Called from CRTC w/o get_scanout_position()!?\n");
648                 return false;
649         }
650
651         if (drm_drv_uses_atomic_modeset(dev))
652                 mode = &vblank->hwmode;
653         else
654                 mode = &crtc->hwmode;
655
656         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
657          * Happens during initial modesetting of a crtc.
658          */
659         if (mode->crtc_clock == 0) {
660                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
661                 WARN_ON_ONCE(drm_drv_uses_atomic_modeset(dev));
662                 return false;
663         }
664
665         /* Get current scanout position with system timestamp.
666          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
667          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
668          *
669          * This guarantees a tight bound on maximum error if
670          * code gets preempted or delayed for some reason.
671          */
672         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
673                 /*
674                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
675                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
676                  */
677                 vbl_status = get_scanout_position(crtc, in_vblank_irq,
678                                                   &vpos, &hpos,
679                                                   &stime, &etime,
680                                                   mode);
681
682                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
683                 if (!vbl_status) {
684                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed.\n",
685                                   pipe);
686                         return false;
687                 }
688
689                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
690                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
691
692                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
693                 if (duration_ns <= *max_error)
694                         break;
695         }
696
697         /* Noisy system timing? */
698         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
699                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
700                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
701         }
702
703         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
704         *max_error = duration_ns;
705
706         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
707          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
708          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
709          */
710         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
711                            mode->crtc_clock);
712
713         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
714          * vblank_time timestamp for end of vblank.
715          */
716         *vblank_time = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
717
718         if (!drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL))
719                 return true;
720
721         ts_etime = ktime_to_timespec64(etime);
722         ts_vblank_time = ktime_to_timespec64(*vblank_time);
723
724         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u : v p(%d,%d)@ %lld.%06ld -> %lld.%06ld [e %d us, %d rep]\n",
725                       pipe, hpos, vpos,
726                       (u64)ts_etime.tv_sec, ts_etime.tv_nsec / 1000,
727                       (u64)ts_vblank_time.tv_sec, ts_vblank_time.tv_nsec / 1000,
728                       duration_ns / 1000, i);
729
730         return true;
731 }
732 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal);
733
734 /**
735  * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp - precise vblank timestamp
736  *                                               helper
737  * @crtc: CRTC whose vblank timestamp to retrieve
738  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
739  *             On return contains true maximum error of timestamp
740  * @vblank_time: Pointer to time which should receive the timestamp
741  * @in_vblank_irq:
742  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
743  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
744  *     if flag is set.
745  *
746  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
747  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be directly
748  * used as the &drm_crtc_funcs.get_vblank_timestamp implementation of a kms
749  * driver if &drm_crtc_helper_funcs.get_scanout_position is implemented.
750  *
751  * The current implementation only handles standard video modes. For double scan
752  * and interlaced modes the driver is supposed to adjust the hardware mode
753  * (taken from &drm_crtc_state.adjusted mode for atomic modeset drivers) to
754  * match the scanout position reported.
755  *
756  * Note that atomic drivers must call drm_calc_timestamping_constants() before
757  * enabling a CRTC. The atomic helpers already take care of that in
758  * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
759  *
760  * Returns:
761  *
762  * Returns true on success, and false on failure, i.e. when no accurate
763  * timestamp could be acquired.
764  */
765 bool drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp(struct drm_crtc *crtc,
766                                                  int *max_error,
767                                                  ktime_t *vblank_time,
768                                                  bool in_vblank_irq)
769 {
770         return drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp_internal(
771                 crtc, max_error, vblank_time, in_vblank_irq,
772                 crtc->helper_private->get_scanout_position);
773 }
774 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp);
775
776 /**
777  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
778  *                             vblank interval
779  * @dev: DRM device
780  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
781  * @tvblank: Pointer to target time which should receive the timestamp
782  * @in_vblank_irq:
783  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
784  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
785  *     if flag is set.
786  *
787  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
788  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
789  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
790  *
791  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
792  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
793  *
794  * Returns:
795  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
796  */
797 static bool
798 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
799                           ktime_t *tvblank, bool in_vblank_irq)
800 {
801         struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
802         bool ret = false;
803
804         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
805         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
806
807         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
808         if (crtc && crtc->funcs->get_vblank_timestamp && max_error > 0) {
809                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
810
811                 ret = crtc->funcs->get_vblank_timestamp(crtc, &max_error,
812                                                         tvblank, in_vblank_irq);
813         }
814
815         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
816          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
817          */
818         if (!ret)
819                 *tvblank = ktime_get();
820
821         return ret;
822 }
823
824 /**
825  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
826  * @crtc: which counter to retrieve
827  *
828  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
829  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
830  * modesetting activity. Note that this timer isn't correct against a racing
831  * vblank interrupt (since it only reports the software vblank counter), see
832  * drm_crtc_accurate_vblank_count() for such use-cases.
833  *
834  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
835  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
836  * provide a barrier: Any writes done before calling
837  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
838  * functions, iff the vblank count is the same or a later one.
839  *
840  * See also &drm_vblank_crtc.count.
841  *
842  * Returns:
843  * The software vblank counter.
844  */
845 u64 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
846 {
847         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
848 }
849 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
850
851 /**
852  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
853  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
854  * @dev: DRM device
855  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
856  * @vblanktime: Pointer to ktime_t to receive the vblank timestamp.
857  *
858  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
859  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
860  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
861  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
862  *
863  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
864  */
865 static u64 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
866                                      ktime_t *vblanktime)
867 {
868         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
869         u64 vblank_count;
870         unsigned int seq;
871
872         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs)) {
873                 *vblanktime = 0;
874                 return 0;
875         }
876
877         do {
878                 seq = read_seqbegin(&vblank->seqlock);
879                 vblank_count = atomic64_read(&vblank->count);
880                 *vblanktime = vblank->time;
881         } while (read_seqretry(&vblank->seqlock, seq));
882
883         return vblank_count;
884 }
885
886 /**
887  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
888  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
889  * @crtc: which counter to retrieve
890  * @vblanktime: Pointer to time to receive the vblank timestamp.
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. Returns corresponding system timestamp of the time
895  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
896  *
897  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
898  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
899  * provide a barrier: Any writes done before calling
900  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
901  * functions, iff the vblank count is the same or a later one.
902  *
903  * See also &drm_vblank_crtc.count.
904  */
905 u64 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
906                                    ktime_t *vblanktime)
907 {
908         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
909                                          vblanktime);
910 }
911 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
912
913 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
914                 struct drm_pending_vblank_event *e,
915                 u64 seq, ktime_t now)
916 {
917         struct timespec64 tv;
918
919         switch (e->event.base.type) {
920         case DRM_EVENT_VBLANK:
921         case DRM_EVENT_FLIP_COMPLETE:
922                 tv = ktime_to_timespec64(now);
923                 e->event.vbl.sequence = seq;
924                 /*
925                  * e->event is a user space structure, with hardcoded unsigned
926                  * 32-bit seconds/microseconds. This is safe as we always use
927                  * monotonic timestamps since linux-4.15
928                  */
929                 e->event.vbl.tv_sec = tv.tv_sec;
930                 e->event.vbl.tv_usec = tv.tv_nsec / 1000;
931                 break;
932         case DRM_EVENT_CRTC_SEQUENCE:
933                 if (seq)
934                         e->event.seq.sequence = seq;
935                 e->event.seq.time_ns = ktime_to_ns(now);
936                 break;
937         }
938         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.file_priv, e->pipe, seq);
939         drm_send_event_locked(dev, &e->base);
940 }
941
942 /**
943  * drm_crtc_arm_vblank_event - arm vblank event after pageflip
944  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
945  * @e: the event to send
946  *
947  * A lot of drivers need to generate vblank events for the very next vblank
948  * interrupt. For example when the page flip interrupt happens when the page
949  * flip gets armed, but not when it actually executes within the next vblank
950  * period. This helper function implements exactly the required vblank arming
951  * behaviour.
952  *
953  * NOTE: Drivers using this to send out the &drm_crtc_state.event as part of an
954  * atomic commit must ensure that the next vblank happens at exactly the same
955  * time as the atomic commit is committed to the hardware. This function itself
956  * does **not** protect against the next vblank interrupt racing with either this
957  * function call or the atomic commit operation. A possible sequence could be:
958  *
959  * 1. Driver commits new hardware state into vblank-synchronized registers.
960  * 2. A vblank happens, committing the hardware state. Also the corresponding
961  *    vblank interrupt is fired off and fully processed by the interrupt
962  *    handler.
963  * 3. The atomic commit operation proceeds to call drm_crtc_arm_vblank_event().
964  * 4. The event is only send out for the next vblank, which is wrong.
965  *
966  * An equivalent race can happen when the driver calls
967  * drm_crtc_arm_vblank_event() before writing out the new hardware state.
968  *
969  * The only way to make this work safely is to prevent the vblank from firing
970  * (and the hardware from committing anything else) until the entire atomic
971  * commit sequence has run to completion. If the hardware does not have such a
972  * feature (e.g. using a "go" bit), then it is unsafe to use this functions.
973  * Instead drivers need to manually send out the event from their interrupt
974  * handler by calling drm_crtc_send_vblank_event() and make sure that there's no
975  * possible race with the hardware committing the atomic update.
976  *
977  * Caller must hold a vblank reference for the event @e acquired by a
978  * drm_crtc_vblank_get(), which will be dropped when the next vblank arrives.
979  */
980 void drm_crtc_arm_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
981                                struct drm_pending_vblank_event *e)
982 {
983         struct drm_device *dev = crtc->dev;
984         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
985
986         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
987
988         e->pipe = pipe;
989         e->sequence = drm_crtc_accurate_vblank_count(crtc) + 1;
990         list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
991 }
992 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_arm_vblank_event);
993
994 /**
995  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
996  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
997  * @e: the event to send
998  *
999  * Updates sequence # and timestamp on event for the most recently processed
1000  * vblank, and sends it to userspace.  Caller must hold event lock.
1001  *
1002  * See drm_crtc_arm_vblank_event() for a helper which can be used in certain
1003  * situation, especially to send out events for atomic commit operations.
1004  */
1005 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1006                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1007 {
1008         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1009         u64 seq;
1010         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1011         ktime_t now;
1012
1013         if (dev->num_crtcs > 0) {
1014                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1015         } else {
1016                 seq = 0;
1017
1018                 now = ktime_get();
1019         }
1020         e->pipe = pipe;
1021         send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1022 }
1023 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1024
1025 static int __enable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1026 {
1027         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1028                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1029
1030                 if (WARN_ON(!crtc))
1031                         return 0;
1032
1033                 if (crtc->funcs->enable_vblank)
1034                         return crtc->funcs->enable_vblank(crtc);
1035         } else if (dev->driver->enable_vblank) {
1036                 return dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1037         }
1038
1039         return -EINVAL;
1040 }
1041
1042 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1043 {
1044         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1045         int ret = 0;
1046
1047         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1048
1049         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1050
1051         if (!vblank->enabled) {
1052                 /*
1053                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1054                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1055                  * until we are done reinitializing master counter and
1056                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1057                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1058                  */
1059                 ret = __enable_vblank(dev, pipe);
1060                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
1061                 if (ret) {
1062                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1063                 } else {
1064                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1065                         /* drm_update_vblank_count() includes a wmb so we just
1066                          * need to ensure that the compiler emits the write
1067                          * to mark the vblank as enabled after the call
1068                          * to drm_update_vblank_count().
1069                          */
1070                         WRITE_ONCE(vblank->enabled, true);
1071                 }
1072         }
1073
1074         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1075
1076         return ret;
1077 }
1078
1079 static int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1080 {
1081         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1082         unsigned long irqflags;
1083         int ret = 0;
1084
1085         if (!dev->num_crtcs)
1086                 return -EINVAL;
1087
1088         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1089                 return -EINVAL;
1090
1091         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1092         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1093         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1094                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1095         } else {
1096                 if (!vblank->enabled) {
1097                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1098                         ret = -EINVAL;
1099                 }
1100         }
1101         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1102
1103         return ret;
1104 }
1105
1106 /**
1107  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1108  * @crtc: which CRTC to own
1109  *
1110  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1111  * while in use.
1112  *
1113  * Returns:
1114  * Zero on success or a negative error code on failure.
1115  */
1116 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1117 {
1118         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1119 }
1120 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1121
1122 static void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1123 {
1124         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1125
1126         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1127                 return;
1128
1129         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1130                 return;
1131
1132         /* Last user schedules interrupt disable */
1133         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1134                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1135                         return;
1136                 else if (drm_vblank_offdelay < 0)
1137                         vblank_disable_fn(&vblank->disable_timer);
1138                 else if (!dev->vblank_disable_immediate)
1139                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1140                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1141         }
1142 }
1143
1144 /**
1145  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1146  * @crtc: which counter to give up
1147  *
1148  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1149  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1150  */
1151 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1152 {
1153         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1154 }
1155 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1156
1157 /**
1158  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1159  * @dev: DRM device
1160  * @pipe: CRTC index
1161  *
1162  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1163  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1164  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1165  *
1166  * This is the legacy version of drm_crtc_wait_one_vblank().
1167  */
1168 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1169 {
1170         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1171         int ret;
1172         u64 last;
1173
1174         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1175                 return;
1176
1177         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1178         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1179                 return;
1180
1181         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1182
1183         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1184                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1185                                  msecs_to_jiffies(100));
1186
1187         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1188
1189         drm_vblank_put(dev, pipe);
1190 }
1191 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1192
1193 /**
1194  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1195  * @crtc: DRM crtc
1196  *
1197  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1198  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1199  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1200  */
1201 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1202 {
1203         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1204 }
1205 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1206
1207 /**
1208  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1209  * @crtc: CRTC in question
1210  *
1211  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1212  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1213  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1214  *
1215  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1216  * reset, e.g. when suspending or disabling the @crtc in general.
1217  */
1218 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1219 {
1220         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1221         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1222         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1223         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1224
1225         ktime_t now;
1226         unsigned long irqflags;
1227         u64 seq;
1228
1229         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1230                 return;
1231
1232         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1233
1234         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1235         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1236                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1237
1238         /* Avoid redundant vblank disables without previous
1239          * drm_crtc_vblank_on(). */
1240         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_ATOMIC) || !vblank->inmodeset)
1241                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1242
1243         wake_up(&vblank->queue);
1244
1245         /*
1246          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1247          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1248          */
1249         if (!vblank->inmodeset) {
1250                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1251                 vblank->inmodeset = 1;
1252         }
1253         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1254
1255         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1256         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1257
1258         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1259                 if (e->pipe != pipe)
1260                         continue;
1261                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: "
1262                           "wanted %llu, current %llu\n",
1263                           e->sequence, seq);
1264                 list_del(&e->base.link);
1265                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1266                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1267         }
1268         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1269
1270         /* Will be reset by the modeset helpers when re-enabling the crtc by
1271          * calling drm_calc_timestamping_constants(). */
1272         vblank->hwmode.crtc_clock = 0;
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1275
1276 /**
1277  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1278  * @crtc: CRTC in question
1279  *
1280  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1281  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1282  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1283  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1284  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1285  *
1286  * This is useful for recovering driver state e.g. on driver load, or on resume.
1287  */
1288 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1289 {
1290         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1291         unsigned long irqflags;
1292         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1293         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1294
1295         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1296         /*
1297          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1298          * interrupt by bumping the refcount.
1299          */
1300         if (!vblank->inmodeset) {
1301                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1302                 vblank->inmodeset = 1;
1303         }
1304         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1305
1306         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1307 }
1308 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1309
1310 /**
1311  * drm_crtc_set_max_vblank_count - configure the hw max vblank counter value
1312  * @crtc: CRTC in question
1313  * @max_vblank_count: max hardware vblank counter value
1314  *
1315  * Update the maximum hardware vblank counter value for @crtc
1316  * at runtime. Useful for hardware where the operation of the
1317  * hardware vblank counter depends on the currently active
1318  * display configuration.
1319  *
1320  * For example, if the hardware vblank counter does not work
1321  * when a specific connector is active the maximum can be set
1322  * to zero. And when that specific connector isn't active the
1323  * maximum can again be set to the appropriate non-zero value.
1324  *
1325  * If used, must be called before drm_vblank_on().
1326  */
1327 void drm_crtc_set_max_vblank_count(struct drm_crtc *crtc,
1328                                    u32 max_vblank_count)
1329 {
1330         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1331         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1332         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1333
1334         WARN_ON(dev->max_vblank_count);
1335         WARN_ON(!READ_ONCE(vblank->inmodeset));
1336
1337         vblank->max_vblank_count = max_vblank_count;
1338 }
1339 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_set_max_vblank_count);
1340
1341 /**
1342  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1343  * @crtc: CRTC in question
1344  *
1345  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1346  * drm_crtc_vblank_off() again and is generally called when enabling @crtc. Note
1347  * that calls to drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off() can be
1348  * unbalanced and so can also be unconditionally called in driver load code to
1349  * reflect the current hardware state of the crtc.
1350  */
1351 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1352 {
1353         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1354         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1355         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1356         unsigned long irqflags;
1357
1358         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1359                 return;
1360
1361         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1362         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1363                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1364
1365         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1366         if (vblank->inmodeset) {
1367                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1368                 vblank->inmodeset = 0;
1369         }
1370
1371         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1372
1373         /*
1374          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1375          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1376          */
1377         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 || drm_vblank_offdelay == 0)
1378                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1379         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1382
1383 /**
1384  * drm_vblank_restore - estimate missed vblanks and update vblank count.
1385  * @dev: DRM device
1386  * @pipe: CRTC index
1387  *
1388  * Power manamement features can cause frame counter resets between vblank
1389  * disable and enable. Drivers can use this function in their
1390  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank implementation to estimate missed vblanks since
1391  * the last &drm_crtc_funcs.disable_vblank using timestamps and update the
1392  * vblank counter.
1393  *
1394  * This function is the legacy version of drm_crtc_vblank_restore().
1395  */
1396 void drm_vblank_restore(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1397 {
1398         ktime_t t_vblank;
1399         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1400         int framedur_ns;
1401         u64 diff_ns;
1402         u32 cur_vblank, diff = 1;
1403         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
1404
1405         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1406                 return;
1407
1408         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1409         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
1410
1411         vblank = &dev->vblank[pipe];
1412         WARN_ONCE(drm_debug_enabled(DRM_UT_VBL) && !vblank->framedur_ns,
1413                   "Cannot compute missed vblanks without frame duration\n");
1414         framedur_ns = vblank->framedur_ns;
1415
1416         do {
1417                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
1418                 drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, false);
1419         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
1420
1421         diff_ns = ktime_to_ns(ktime_sub(t_vblank, vblank->time));
1422         if (framedur_ns)
1423                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
1424
1425
1426         DRM_DEBUG_VBL("missed %d vblanks in %lld ns, frame duration=%d ns, hw_diff=%d\n",
1427                       diff, diff_ns, framedur_ns, cur_vblank - vblank->last);
1428         store_vblank(dev, pipe, diff, t_vblank, cur_vblank);
1429 }
1430 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_restore);
1431
1432 /**
1433  * drm_crtc_vblank_restore - estimate missed vblanks and update vblank count.
1434  * @crtc: CRTC in question
1435  *
1436  * Power manamement features can cause frame counter resets between vblank
1437  * disable and enable. Drivers can use this function in their
1438  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank implementation to estimate missed vblanks since
1439  * the last &drm_crtc_funcs.disable_vblank using timestamps and update the
1440  * vblank counter.
1441  */
1442 void drm_crtc_vblank_restore(struct drm_crtc *crtc)
1443 {
1444         drm_vblank_restore(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1445 }
1446 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_restore);
1447
1448 static void drm_legacy_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev,
1449                                           unsigned int pipe)
1450 {
1451         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1452
1453         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1454         if (!dev->num_crtcs)
1455                 return;
1456
1457         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1458                 return;
1459
1460         /*
1461          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1462          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1463          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1464          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1465          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1466          */
1467         if (!vblank->inmodeset) {
1468                 vblank->inmodeset = 0x1;
1469                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1470                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1471         }
1472 }
1473
1474 static void drm_legacy_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev,
1475                                            unsigned int pipe)
1476 {
1477         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1478         unsigned long irqflags;
1479
1480         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1481         if (!dev->num_crtcs)
1482                 return;
1483
1484         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1485                 return;
1486
1487         if (vblank->inmodeset) {
1488                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1489                 drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1490                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1491
1492                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1493                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1494
1495                 vblank->inmodeset = 0;
1496         }
1497 }
1498
1499 int drm_legacy_modeset_ctl_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1500                                  struct drm_file *file_priv)
1501 {
1502         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1503         unsigned int pipe;
1504
1505         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1506         if (!dev->num_crtcs)
1507                 return 0;
1508
1509         /* KMS drivers handle this internally */
1510         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
1511                 return 0;
1512
1513         pipe = modeset->crtc;
1514         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1515                 return -EINVAL;
1516
1517         switch (modeset->cmd) {
1518         case _DRM_PRE_MODESET:
1519                 drm_legacy_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1520                 break;
1521         case _DRM_POST_MODESET:
1522                 drm_legacy_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1523                 break;
1524         default:
1525                 return -EINVAL;
1526         }
1527
1528         return 0;
1529 }
1530
1531 static inline bool vblank_passed(u64 seq, u64 ref)
1532 {
1533         return (seq - ref) <= (1 << 23);
1534 }
1535
1536 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1537                                   u64 req_seq,
1538                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1539                                   struct drm_file *file_priv)
1540 {
1541         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1542         struct drm_pending_vblank_event *e;
1543         ktime_t now;
1544         unsigned long flags;
1545         u64 seq;
1546         int ret;
1547
1548         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1549         if (e == NULL) {
1550                 ret = -ENOMEM;
1551                 goto err_put;
1552         }
1553
1554         e->pipe = pipe;
1555         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1556         e->event.base.length = sizeof(e->event.vbl);
1557         e->event.vbl.user_data = vblwait->request.signal;
1558         e->event.vbl.crtc_id = 0;
1559         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1560                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1561                 if (crtc)
1562                         e->event.vbl.crtc_id = crtc->base.id;
1563         }
1564
1565         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1566
1567         /*
1568          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
1569          * drm_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
1570          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
1571          * drm_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
1572          */
1573         if (!READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1574                 ret = -EINVAL;
1575                 goto err_unlock;
1576         }
1577
1578         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
1579                                             &e->event.base);
1580
1581         if (ret)
1582                 goto err_unlock;
1583
1584         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1585
1586         DRM_DEBUG("event on vblank count %llu, current %llu, crtc %u\n",
1587                   req_seq, seq, pipe);
1588
1589         trace_drm_vblank_event_queued(file_priv, pipe, req_seq);
1590
1591         e->sequence = req_seq;
1592         if (vblank_passed(seq, req_seq)) {
1593                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1594                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1595                 vblwait->reply.sequence = seq;
1596         } else {
1597                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1598                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1599                 vblwait->reply.sequence = req_seq;
1600         }
1601
1602         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1603
1604         return 0;
1605
1606 err_unlock:
1607         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1608         kfree(e);
1609 err_put:
1610         drm_vblank_put(dev, pipe);
1611         return ret;
1612 }
1613
1614 static bool drm_wait_vblank_is_query(union drm_wait_vblank *vblwait)
1615 {
1616         if (vblwait->request.sequence)
1617                 return false;
1618
1619         return _DRM_VBLANK_RELATIVE ==
1620                 (vblwait->request.type & (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK |
1621                                           _DRM_VBLANK_EVENT |
1622                                           _DRM_VBLANK_NEXTONMISS));
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Widen a 32-bit param to 64-bits.
1627  *
1628  * \param narrow 32-bit value (missing upper 32 bits)
1629  * \param near 64-bit value that should be 'close' to near
1630  *
1631  * This function returns a 64-bit value using the lower 32-bits from
1632  * 'narrow' and constructing the upper 32-bits so that the result is
1633  * as close as possible to 'near'.
1634  */
1635
1636 static u64 widen_32_to_64(u32 narrow, u64 near)
1637 {
1638         return near + (s32) (narrow - near);
1639 }
1640
1641 static void drm_wait_vblank_reply(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1642                                   struct drm_wait_vblank_reply *reply)
1643 {
1644         ktime_t now;
1645         struct timespec64 ts;
1646
1647         /*
1648          * drm_wait_vblank_reply is a UAPI structure that uses 'long'
1649          * to store the seconds. This is safe as we always use monotonic
1650          * timestamps since linux-4.15.
1651          */
1652         reply->sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1653         ts = ktime_to_timespec64(now);
1654         reply->tval_sec = (u32)ts.tv_sec;
1655         reply->tval_usec = ts.tv_nsec / 1000;
1656 }
1657
1658 int drm_wait_vblank_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1659                           struct drm_file *file_priv)
1660 {
1661         struct drm_crtc *crtc;
1662         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1663         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1664         int ret;
1665         u64 req_seq, seq;
1666         unsigned int pipe_index;
1667         unsigned int flags, pipe, high_pipe;
1668
1669         if (!dev->irq_enabled)
1670                 return -EOPNOTSUPP;
1671
1672         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1673                 return -EINVAL;
1674
1675         if (vblwait->request.type &
1676             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1677               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1678                 DRM_DEBUG("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1679                           vblwait->request.type,
1680                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1681                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1682                 return -EINVAL;
1683         }
1684
1685         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1686         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1687         if (high_pipe)
1688                 pipe_index = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1689         else
1690                 pipe_index = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1691
1692         /* Convert lease-relative crtc index into global crtc index */
1693         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
1694                 pipe = 0;
1695                 drm_for_each_crtc(crtc, dev) {
1696                         if (drm_lease_held(file_priv, crtc->base.id)) {
1697                                 if (pipe_index == 0)
1698                                         break;
1699                                 pipe_index--;
1700                         }
1701                         pipe++;
1702                 }
1703         } else {
1704                 pipe = pipe_index;
1705         }
1706
1707         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1708                 return -EINVAL;
1709
1710         vblank = &dev->vblank[pipe];
1711
1712         /* If the counter is currently enabled and accurate, short-circuit
1713          * queries to return the cached timestamp of the last vblank.
1714          */
1715         if (dev->vblank_disable_immediate &&
1716             drm_wait_vblank_is_query(vblwait) &&
1717             READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1718                 drm_wait_vblank_reply(dev, pipe, &vblwait->reply);
1719                 return 0;
1720         }
1721
1722         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1723         if (ret) {
1724                 DRM_DEBUG("crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n", pipe, ret);
1725                 return ret;
1726         }
1727         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1728
1729         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1730         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1731                 req_seq = seq + vblwait->request.sequence;
1732                 vblwait->request.sequence = req_seq;
1733                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1734                 break;
1735         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1736                 req_seq = widen_32_to_64(vblwait->request.sequence, seq);
1737                 break;
1738         default:
1739                 ret = -EINVAL;
1740                 goto done;
1741         }
1742
1743         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1744             vblank_passed(seq, req_seq)) {
1745                 req_seq = seq + 1;
1746                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_NEXTONMISS;
1747                 vblwait->request.sequence = req_seq;
1748         }
1749
1750         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1751                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1752                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1753                  */
1754                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, req_seq, vblwait, file_priv);
1755         }
1756
1757         if (req_seq != seq) {
1758                 int wait;
1759
1760                 DRM_DEBUG("waiting on vblank count %llu, crtc %u\n",
1761                           req_seq, pipe);
1762                 wait = wait_event_interruptible_timeout(vblank->queue,
1763                         vblank_passed(drm_vblank_count(dev, pipe), req_seq) ||
1764                                       !READ_ONCE(vblank->enabled),
1765                         msecs_to_jiffies(3000));
1766
1767                 switch (wait) {
1768                 case 0:
1769                         /* timeout */
1770                         ret = -EBUSY;
1771                         break;
1772                 case -ERESTARTSYS:
1773                         /* interrupted by signal */
1774                         ret = -EINTR;
1775                         break;
1776                 default:
1777                         ret = 0;
1778                         break;
1779                 }
1780         }
1781
1782         if (ret != -EINTR) {
1783                 drm_wait_vblank_reply(dev, pipe, &vblwait->reply);
1784
1785                 DRM_DEBUG("crtc %d returning %u to client\n",
1786                           pipe, vblwait->reply.sequence);
1787         } else {
1788                 DRM_DEBUG("crtc %d vblank wait interrupted by signal\n", pipe);
1789         }
1790
1791 done:
1792         drm_vblank_put(dev, pipe);
1793         return ret;
1794 }
1795
1796 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1797 {
1798         struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
1799         bool high_prec = false;
1800         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1801         ktime_t now;
1802         u64 seq;
1803
1804         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1805
1806         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1807
1808         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1809                 if (e->pipe != pipe)
1810                         continue;
1811                 if (!vblank_passed(seq, e->sequence))
1812                         continue;
1813
1814                 DRM_DEBUG("vblank event on %llu, current %llu\n",
1815                           e->sequence, seq);
1816
1817                 list_del(&e->base.link);
1818                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1819                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
1820         }
1821
1822         if (crtc && crtc->funcs->get_vblank_timestamp)
1823                 high_prec = true;
1824
1825         trace_drm_vblank_event(pipe, seq, now, high_prec);
1826 }
1827
1828 /**
1829  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1830  * @dev: DRM device
1831  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1832  *
1833  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1834  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1835  *
1836  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1837  */
1838 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1839 {
1840         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1841         unsigned long irqflags;
1842         bool disable_irq;
1843
1844         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1845                 return false;
1846
1847         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1848                 return false;
1849
1850         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1851
1852         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1853          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1854          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1855          */
1856         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1857
1858         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1859         if (!vblank->enabled) {
1860                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1861                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1862                 return false;
1863         }
1864
1865         drm_update_vblank_count(dev, pipe, true);
1866
1867         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1868
1869         wake_up(&vblank->queue);
1870
1871         /* With instant-off, we defer disabling the interrupt until after
1872          * we finish processing the following vblank after all events have
1873          * been signaled. The disable has to be last (after
1874          * drm_handle_vblank_events) so that the timestamp is always accurate.
1875          */
1876         disable_irq = (dev->vblank_disable_immediate &&
1877                        drm_vblank_offdelay > 0 &&
1878                        !atomic_read(&vblank->refcount));
1879
1880         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1881
1882         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1883
1884         if (disable_irq)
1885                 vblank_disable_fn(&vblank->disable_timer);
1886
1887         return true;
1888 }
1889 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1890
1891 /**
1892  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1893  * @crtc: where this event occurred
1894  *
1895  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1896  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1897  *
1898  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1899  *
1900  * Note that for a given vblank counter value drm_crtc_handle_vblank()
1901  * and drm_crtc_vblank_count() or drm_crtc_vblank_count_and_time()
1902  * provide a barrier: Any writes done before calling
1903  * drm_crtc_handle_vblank() will be visible to callers of the later
1904  * functions, iff the vblank count is the same or a later one.
1905  *
1906  * See also &drm_vblank_crtc.count.
1907  *
1908  * Returns:
1909  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1910  */
1911 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1912 {
1913         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1914 }
1915 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
1916
1917 /*
1918  * Get crtc VBLANK count.
1919  *
1920  * \param dev DRM device
1921  * \param data user arguement, pointing to a drm_crtc_get_sequence structure.
1922  * \param file_priv drm file private for the user's open file descriptor
1923  */
1924
1925 int drm_crtc_get_sequence_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1926                                 struct drm_file *file_priv)
1927 {
1928         struct drm_crtc *crtc;
1929         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1930         int pipe;
1931         struct drm_crtc_get_sequence *get_seq = data;
1932         ktime_t now;
1933         bool vblank_enabled;
1934         int ret;
1935
1936         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1937                 return -EOPNOTSUPP;
1938
1939         if (!dev->irq_enabled)
1940                 return -EOPNOTSUPP;
1941
1942         crtc = drm_crtc_find(dev, file_priv, get_seq->crtc_id);
1943         if (!crtc)
1944                 return -ENOENT;
1945
1946         pipe = drm_crtc_index(crtc);
1947
1948         vblank = &dev->vblank[pipe];
1949         vblank_enabled = dev->vblank_disable_immediate && READ_ONCE(vblank->enabled);
1950
1951         if (!vblank_enabled) {
1952                 ret = drm_crtc_vblank_get(crtc);
1953                 if (ret) {
1954                         DRM_DEBUG("crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n", pipe, ret);
1955                         return ret;
1956                 }
1957         }
1958         drm_modeset_lock(&crtc->mutex, NULL);
1959         if (crtc->state)
1960                 get_seq->active = crtc->state->enable;
1961         else
1962                 get_seq->active = crtc->enabled;
1963         drm_modeset_unlock(&crtc->mutex);
1964         get_seq->sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1965         get_seq->sequence_ns = ktime_to_ns(now);
1966         if (!vblank_enabled)
1967                 drm_crtc_vblank_put(crtc);
1968         return 0;
1969 }
1970
1971 /*
1972  * Queue a event for VBLANK sequence
1973  *
1974  * \param dev DRM device
1975  * \param data user arguement, pointing to a drm_crtc_queue_sequence structure.
1976  * \param file_priv drm file private for the user's open file descriptor
1977  */
1978
1979 int drm_crtc_queue_sequence_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1980                                   struct drm_file *file_priv)
1981 {
1982         struct drm_crtc *crtc;
1983         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1984         int pipe;
1985         struct drm_crtc_queue_sequence *queue_seq = data;
1986         ktime_t now;
1987         struct drm_pending_vblank_event *e;
1988         u32 flags;
1989         u64 seq;
1990         u64 req_seq;
1991         int ret;
1992         unsigned long spin_flags;
1993
1994         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1995                 return -EOPNOTSUPP;
1996
1997         if (!dev->irq_enabled)
1998                 return -EOPNOTSUPP;
1999
2000         crtc = drm_crtc_find(dev, file_priv, queue_seq->crtc_id);
2001         if (!crtc)
2002                 return -ENOENT;
2003
2004         flags = queue_seq->flags;
2005         /* Check valid flag bits */
2006         if (flags & ~(DRM_CRTC_SEQUENCE_RELATIVE|
2007                       DRM_CRTC_SEQUENCE_NEXT_ON_MISS))
2008                 return -EINVAL;
2009
2010         pipe = drm_crtc_index(crtc);
2011
2012         vblank = &dev->vblank[pipe];
2013
2014         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
2015         if (e == NULL)
2016                 return -ENOMEM;
2017
2018         ret = drm_crtc_vblank_get(crtc);
2019         if (ret) {
2020                 DRM_DEBUG("crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n", pipe, ret);
2021                 goto err_free;
2022         }
2023
2024         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
2025         req_seq = queue_seq->sequence;
2026
2027         if (flags & DRM_CRTC_SEQUENCE_RELATIVE)
2028                 req_seq += seq;
2029
2030         if ((flags & DRM_CRTC_SEQUENCE_NEXT_ON_MISS) && vblank_passed(seq, req_seq))
2031                 req_seq = seq + 1;
2032
2033         e->pipe = pipe;
2034         e->event.base.type = DRM_EVENT_CRTC_SEQUENCE;
2035         e->event.base.length = sizeof(e->event.seq);
2036         e->event.seq.user_data = queue_seq->user_data;
2037
2038         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, spin_flags);
2039
2040         /*
2041          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
2042          * drm_crtc_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
2043          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
2044          * drm_crtc_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
2045          */
2046         if (!READ_ONCE(vblank->enabled)) {
2047                 ret = -EINVAL;
2048                 goto err_unlock;
2049         }
2050
2051         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
2052                                             &e->event.base);
2053
2054         if (ret)
2055                 goto err_unlock;
2056
2057         e->sequence = req_seq;
2058
2059         if (vblank_passed(seq, req_seq)) {
2060                 drm_crtc_vblank_put(crtc);
2061                 send_vblank_event(dev, e, seq, now);
2062                 queue_seq->sequence = seq;
2063         } else {
2064                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
2065                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
2066                 queue_seq->sequence = req_seq;
2067         }
2068
2069         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, spin_flags);
2070         return 0;
2071
2072 err_unlock:
2073         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, spin_flags);
2074         drm_crtc_vblank_put(crtc);
2075 err_free:
2076         kfree(e);
2077         return ret;
2078 }