drivers/gpu/drm/nouveau/nouveau_fbcon.c

   1 /*
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  24  *     David Airlie
  25  */
  26
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/kernel.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/string.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/tty.h>
  33 #include <linux/sysrq.h>
  34 #include <linux/delay.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/screen_info.h>
  37 #include <linux/vga_switcheroo.h>
  38 #include <linux/console.h>
  39
  40 #include <drm/drm_crtc.h>
  41 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
  42 #include <drm/drm_fb_helper.h>
  43 #include <drm/drm_fourcc.h>
  44 #include <drm/drm_atomic.h>
  45
  46 #include "nouveau_drv.h"
  47 #include "nouveau_gem.h"
  48 #include "nouveau_bo.h"
  49 #include "nouveau_fbcon.h"
  50 #include "nouveau_chan.h"
  51 #include "nouveau_vmm.h"
  52
  53 #include "nouveau_crtc.h"
  54
  55 MODULE_PARM_DESC(nofbaccel, "Disable fbcon acceleration");
  56 int nouveau_nofbaccel = 0;
  57 module_param_named(nofbaccel, nouveau_nofbaccel, int, 0400);
  58
  59 MODULE_PARM_DESC(fbcon_bpp, "fbcon bits-per-pixel (default: auto)");
  60 static int nouveau_fbcon_bpp;
  61 module_param_named(fbcon_bpp, nouveau_fbcon_bpp, int, 0400);
  62
  63 static void
  64 nouveau_fbcon_fillrect(struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect)
  65 {
  66         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  67         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
  68         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
  69         int ret;
  70
  71         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
  72                 return;
  73
  74         ret = -ENODEV;
  75         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
  76             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
  77                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
  78                         ret = nv04_fbcon_fillrect(info, rect);
  79                 else
  80                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
  81                         ret = nv50_fbcon_fillrect(info, rect);
  82                 else
  83                         ret = nvc0_fbcon_fillrect(info, rect);
  84                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
  85         }
  86
  87         if (ret == 0)
  88                 return;
  89
  90         if (ret != -ENODEV)
  91                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
  92         drm_fb_helper_cfb_fillrect(info, rect);
  93 }
  94
  95 static void
  96 nouveau_fbcon_copyarea(struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *image)
  97 {
  98         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  99         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 100         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
 101         int ret;
 102
 103         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 104                 return;
 105
 106         ret = -ENODEV;
 107         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 108             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 109                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 110                         ret = nv04_fbcon_copyarea(info, image);
 111                 else
 112                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 113                         ret = nv50_fbcon_copyarea(info, image);
 114                 else
 115                         ret = nvc0_fbcon_copyarea(info, image);
 116                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 117         }
 118
 119         if (ret == 0)
 120                 return;
 121
 122         if (ret != -ENODEV)
 123                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 124         drm_fb_helper_cfb_copyarea(info, image);
 125 }
 126
 127 static void
 128 nouveau_fbcon_imageblit(struct fb_info *info, const struct fb_image *image)
 129 {
 130         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 131         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 132         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
 133         int ret;
 134
 135         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 136                 return;
 137
 138         ret = -ENODEV;
 139         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 140             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 141                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 142                         ret = nv04_fbcon_imageblit(info, image);
 143                 else
 144                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 145                         ret = nv50_fbcon_imageblit(info, image);
 146                 else
 147                         ret = nvc0_fbcon_imageblit(info, image);
 148                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 149         }
 150
 151         if (ret == 0)
 152                 return;
 153
 154         if (ret != -ENODEV)
 155                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 156         drm_fb_helper_cfb_imageblit(info, image);
 157 }
 158
 159 static int
 160 nouveau_fbcon_sync(struct fb_info *info)
 161 {
 162         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 163         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 164         struct nouveau_channel *chan = drm->channel;
 165         int ret;
 166
 167         if (!chan || !chan->accel_done || in_interrupt() ||
 168             info->state != FBINFO_STATE_RUNNING ||
 169             info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED)
 170                 return 0;
 171
 172         if (!mutex_trylock(&drm->client.mutex))
 173                 return 0;
 174
 175         ret = nouveau_channel_idle(chan);
 176         mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 177         if (ret) {
 178                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 179                 return 0;
 180         }
 181
 182         chan->accel_done = false;
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static int
 187 nouveau_fbcon_open(struct fb_info *info, int user)
 188 {
 189         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 190         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 191         int ret = pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 192         if (ret < 0 && ret != -EACCES)
 193                 return ret;
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 static int
 198 nouveau_fbcon_release(struct fb_info *info, int user)
 199 {
 200         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 201         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 202         pm_runtime_put(drm->dev->dev);
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 static const struct fb_ops nouveau_fbcon_ops = {
 207         .owner = THIS_MODULE,
 208         DRM_FB_HELPER_DEFAULT_OPS,
 209         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 210         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 211         .fb_fillrect = nouveau_fbcon_fillrect,
 212         .fb_copyarea = nouveau_fbcon_copyarea,
 213         .fb_imageblit = nouveau_fbcon_imageblit,
 214         .fb_sync = nouveau_fbcon_sync,
 215 };
 216
 217 static const struct fb_ops nouveau_fbcon_sw_ops = {
 218         .owner = THIS_MODULE,
 219         DRM_FB_HELPER_DEFAULT_OPS,
 220         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 221         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 222         .fb_fillrect = drm_fb_helper_cfb_fillrect,
 223         .fb_copyarea = drm_fb_helper_cfb_copyarea,
 224         .fb_imageblit = drm_fb_helper_cfb_imageblit,
 225 };
 226
 227 void
 228 nouveau_fbcon_accel_save_disable(struct drm_device *dev)
 229 {
 230         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 231         if (drm->fbcon && drm->fbcon->helper.fbdev) {
 232                 drm->fbcon->saved_flags = drm->fbcon->helper.fbdev->flags;
 233                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 234         }
 235 }
 236
 237 void
 238 nouveau_fbcon_accel_restore(struct drm_device *dev)
 239 {
 240         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 241         if (drm->fbcon && drm->fbcon->helper.fbdev) {
 242                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags = drm->fbcon->saved_flags;
 243         }
 244 }
 245
 246 static void
 247 nouveau_fbcon_accel_fini(struct drm_device *dev)
 248 {
 249         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 250         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 251         if (fbcon && drm->channel) {
 252                 console_lock();
 253                 if (fbcon->helper.fbdev)
 254                         fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 255                 console_unlock();
 256                 nouveau_channel_idle(drm->channel);
 257                 nvif_object_fini(&fbcon->twod);
 258                 nvif_object_fini(&fbcon->blit);
 259                 nvif_object_fini(&fbcon->gdi);
 260                 nvif_object_fini(&fbcon->patt);
 261                 nvif_object_fini(&fbcon->rop);
 262                 nvif_object_fini(&fbcon->clip);
 263                 nvif_object_fini(&fbcon->surf2d);
 264         }
 265 }
 266
 267 static void
 268 nouveau_fbcon_accel_init(struct drm_device *dev)
 269 {
 270         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 271         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 272         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 273         int ret;
 274
 275         if (drm->client.device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 276                 ret = nv04_fbcon_accel_init(info);
 277         else
 278         if (drm->client.device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 279                 ret = nv50_fbcon_accel_init(info);
 280         else
 281                 ret = nvc0_fbcon_accel_init(info);
 282
 283         if (ret == 0)
 284                 info->fbops = &nouveau_fbcon_ops;
 285 }
 286
 287 static void
 288 nouveau_fbcon_zfill(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 289 {
 290         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 291         struct fb_fillrect rect;
 292
 293         /* Clear the entire fbcon.  The drm will program every connector
 294          * with it's preferred mode.  If the sizes differ, one display will
 295          * quite likely have garbage around the console.
 296          */
 297         rect.dx = rect.dy = 0;
 298         rect.width = info->var.xres_virtual;
 299         rect.height = info->var.yres_virtual;
 300         rect.color = 0;
 301         rect.rop = ROP_COPY;
 302         info->fbops->fb_fillrect(info, &rect);
 303 }
 304
 305 static int
 306 nouveau_fbcon_create(struct drm_fb_helper *helper,
 307                      struct drm_fb_helper_surface_size *sizes)
 308 {
 309         struct nouveau_fbdev *fbcon =
 310                 container_of(helper, struct nouveau_fbdev, helper);
 311         struct drm_device *dev = fbcon->helper.dev;
 312         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 313         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
 314         struct fb_info *info;
 315         struct drm_framebuffer *fb;
 316         struct nouveau_channel *chan;
 317         struct nouveau_bo *nvbo;
 318         struct drm_mode_fb_cmd2 mode_cmd;
 319         int ret;
 320
 321         mode_cmd.width = sizes->surface_width;
 322         mode_cmd.height = sizes->surface_height;
 323
 324         mode_cmd.pitches[0] = mode_cmd.width * (sizes->surface_bpp >> 3);
 325         mode_cmd.pitches[0] = roundup(mode_cmd.pitches[0], 256);
 326
 327         mode_cmd.pixel_format = drm_mode_legacy_fb_format(sizes->surface_bpp,
 328                                                           sizes->surface_depth);
 329
 330         ret = nouveau_gem_new(&drm->client, mode_cmd.pitches[0] *
 331                               mode_cmd.height, 0, NOUVEAU_GEM_DOMAIN_VRAM,
 332                               0, 0x0000, &nvbo);
 333         if (ret) {
 334                 NV_ERROR(drm, "failed to allocate framebuffer\n");
 335                 goto out;
 336         }
 337
 338         ret = nouveau_framebuffer_new(dev, &mode_cmd, &nvbo->bo.base, &fb);
 339         if (ret)
 340                 goto out_unref;
 341
 342         ret = nouveau_bo_pin(nvbo, TTM_PL_FLAG_VRAM, false);
 343         if (ret) {
 344                 NV_ERROR(drm, "failed to pin fb: %d\n", ret);
 345                 goto out_unref;
 346         }
 347
 348         ret = nouveau_bo_map(nvbo);
 349         if (ret) {
 350                 NV_ERROR(drm, "failed to map fb: %d\n", ret);
 351                 goto out_unpin;
 352         }
 353
 354         chan = nouveau_nofbaccel ? NULL : drm->channel;
 355         if (chan && device->info.family >= NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA) {
 356                 ret = nouveau_vma_new(nvbo, chan->vmm, &fbcon->vma);
 357                 if (ret) {
 358                         NV_ERROR(drm, "failed to map fb into chan: %d\n", ret);
 359                         chan = NULL;
 360                 }
 361         }
 362
 363         info = drm_fb_helper_alloc_fbi(helper);
 364         if (IS_ERR(info)) {
 365                 ret = PTR_ERR(info);
 366                 goto out_unlock;
 367         }
 368
 369         /* setup helper */
 370         fbcon->helper.fb = fb;
 371
 372         if (!chan)
 373                 info->flags = FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 374         else
 375                 info->flags = FBINFO_HWACCEL_COPYAREA |
 376                               FBINFO_HWACCEL_FILLRECT |
 377                               FBINFO_HWACCEL_IMAGEBLIT;
 378         info->fbops = &nouveau_fbcon_sw_ops;
 379         info->fix.smem_start = nvbo->bo.mem.bus.base +
 380                                nvbo->bo.mem.bus.offset;
 381         info->fix.smem_len = nvbo->bo.mem.num_pages << PAGE_SHIFT;
 382
 383         info->screen_base = nvbo_kmap_obj_iovirtual(nvbo);
 384         info->screen_size = nvbo->bo.mem.num_pages << PAGE_SHIFT;
 385
 386         drm_fb_helper_fill_info(info, &fbcon->helper, sizes);
 387
 388         /* Use default scratch pixmap (info->pixmap.flags = FB_PIXMAP_SYSTEM) */
 389
 390         if (chan)
 391                 nouveau_fbcon_accel_init(dev);
 392         nouveau_fbcon_zfill(dev, fbcon);
 393
 394         /* To allow resizeing without swapping buffers */
 395         NV_INFO(drm, "allocated %dx%d fb: 0x%llx, bo %p\n",
 396                 fb->width, fb->height, nvbo->bo.offset, nvbo);
 397
 398         vga_switcheroo_client_fb_set(dev->pdev, info);
 399         return 0;
 400
 401 out_unlock:
 402         if (chan)
 403                 nouveau_vma_del(&fbcon->vma);
 404         nouveau_bo_unmap(nvbo);
 405 out_unpin:
 406         nouveau_bo_unpin(nvbo);
 407 out_unref:
 408         nouveau_bo_ref(NULL, &nvbo);
 409 out:
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 static int
 414 nouveau_fbcon_destroy(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 415 {
 416         struct drm_framebuffer *fb = fbcon->helper.fb;
 417         struct nouveau_bo *nvbo;
 418
 419         drm_fb_helper_unregister_fbi(&fbcon->helper);
 420         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 421
 422         if (fb && fb->obj[0]) {
 423                 nvbo = nouveau_gem_object(fb->obj[0]);
 424                 nouveau_vma_del(&fbcon->vma);
 425                 nouveau_bo_unmap(nvbo);
 426                 nouveau_bo_unpin(nvbo);
 427                 drm_framebuffer_put(fb);
 428         }
 429
 430         return 0;
 431 }
 432
 433 void nouveau_fbcon_gpu_lockup(struct fb_info *info)
 434 {
 435         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 436         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 437
 438         NV_ERROR(drm, "GPU lockup - switching to software fbcon\n");
 439         info->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 440 }
 441
 442 static const struct drm_fb_helper_funcs nouveau_fbcon_helper_funcs = {
 443         .fb_probe = nouveau_fbcon_create,
 444 };
 445
 446 static void
 447 nouveau_fbcon_set_suspend_work(struct work_struct *work)
 448 {
 449         struct nouveau_drm *drm = container_of(work, typeof(*drm), fbcon_work);
 450         int state = READ_ONCE(drm->fbcon_new_state);
 451
 452         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 453                 pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 454
 455         console_lock();
 456         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 457                 nouveau_fbcon_accel_restore(drm->dev);
 458         drm_fb_helper_set_suspend(&drm->fbcon->helper, state);
 459         if (state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 460                 nouveau_fbcon_accel_save_disable(drm->dev);
 461         console_unlock();
 462
 463         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING) {
 464                 nouveau_fbcon_hotplug_resume(drm->fbcon);
 465                 pm_runtime_mark_last_busy(drm->dev->dev);
 466                 pm_runtime_put_sync(drm->dev->dev);
 467         }
 468 }
 469
 470 void
 471 nouveau_fbcon_set_suspend(struct drm_device *dev, int state)
 472 {
 473         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 474
 475         if (!drm->fbcon)
 476                 return;
 477
 478         drm->fbcon_new_state = state;
 479         /* Since runtime resume can happen as a result of a sysfs operation,
 480          * it's possible we already have the console locked. So handle fbcon
 481          * init/deinit from a seperate work thread
 482          */
 483         schedule_work(&drm->fbcon_work);
 484 }
 485
 486 void
 487 nouveau_fbcon_output_poll_changed(struct drm_device *dev)
 488 {
 489         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 490         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 491         int ret;
 492
 493         if (!fbcon)
 494                 return;
 495
 496         mutex_lock(&fbcon->hotplug_lock);
 497
 498         ret = pm_runtime_get(dev->dev);
 499         if (ret == 1 || ret == -EACCES) {
 500                 drm_fb_helper_hotplug_event(&fbcon->helper);
 501
 502                 pm_runtime_mark_last_busy(dev->dev);
 503                 pm_runtime_put_autosuspend(dev->dev);
 504         } else if (ret == 0) {
 505                 /* If the GPU was already in the process of suspending before
 506                  * this event happened, then we can't block here as we'll
 507                  * deadlock the runtime pmops since they wait for us to
 508                  * finish. So, just defer this event for when we runtime
 509                  * resume again. It will be handled by fbcon_work.
 510                  */
 511                 NV_DEBUG(drm, "fbcon HPD event deferred until runtime resume\n");
 512                 fbcon->hotplug_waiting = true;
 513                 pm_runtime_put_noidle(drm->dev->dev);
 514         } else {
 515                 DRM_WARN("fbcon HPD event lost due to RPM failure: %d\n",
 516                          ret);
 517         }
 518
 519         mutex_unlock(&fbcon->hotplug_lock);
 520 }
 521
 522 void
 523 nouveau_fbcon_hotplug_resume(struct nouveau_fbdev *fbcon)
 524 {
 525         struct nouveau_drm *drm;
 526
 527         if (!fbcon)
 528                 return;
 529         drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 530
 531         mutex_lock(&fbcon->hotplug_lock);
 532         if (fbcon->hotplug_waiting) {
 533                 fbcon->hotplug_waiting = false;
 534
 535                 NV_DEBUG(drm, "Handling deferred fbcon HPD events\n");
 536                 drm_fb_helper_hotplug_event(&fbcon->helper);
 537         }
 538         mutex_unlock(&fbcon->hotplug_lock);
 539 }
 540
 541 int
 542 nouveau_fbcon_init(struct drm_device *dev)
 543 {
 544         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 545         struct nouveau_fbdev *fbcon;
 546         int preferred_bpp = nouveau_fbcon_bpp;
 547         int ret;
 548
 549         if (!dev->mode_config.num_crtc ||
 550             (dev->pdev->class >> 8) != PCI_CLASS_DISPLAY_VGA)
 551                 return 0;
 552
 553         fbcon = kzalloc(sizeof(struct nouveau_fbdev), GFP_KERNEL);
 554         if (!fbcon)
 555                 return -ENOMEM;
 556
 557         drm->fbcon = fbcon;
 558         INIT_WORK(&drm->fbcon_work, nouveau_fbcon_set_suspend_work);
 559         mutex_init(&fbcon->hotplug_lock);
 560
 561         drm_fb_helper_prepare(dev, &fbcon->helper, &nouveau_fbcon_helper_funcs);
 562
 563         ret = drm_fb_helper_init(dev, &fbcon->helper);
 564         if (ret)
 565                 goto free;
 566
 567         if (preferred_bpp != 8 && preferred_bpp != 16 && preferred_bpp != 32) {
 568                 if (drm->client.device.info.ram_size <= 32 * 1024 * 1024)
 569                         preferred_bpp = 8;
 570                 else
 571                 if (drm->client.device.info.ram_size <= 64 * 1024 * 1024)
 572                         preferred_bpp = 16;
 573                 else
 574                         preferred_bpp = 32;
 575         }
 576
 577         /* disable all the possible outputs/crtcs before entering KMS mode */
 578         if (!drm_drv_uses_atomic_modeset(dev))
 579                 drm_helper_disable_unused_functions(dev);
 580
 581         ret = drm_fb_helper_initial_config(&fbcon->helper, preferred_bpp);
 582         if (ret)
 583                 goto fini;
 584
 585         if (fbcon->helper.fbdev)
 586                 fbcon->helper.fbdev->pixmap.buf_align = 4;
 587         return 0;
 588
 589 fini:
 590         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 591 free:
 592         kfree(fbcon);
 593         return ret;
 594 }
 595
 596 void
 597 nouveau_fbcon_fini(struct drm_device *dev)
 598 {
 599         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 600
 601         if (!drm->fbcon)
 602                 return;
 603
 604         nouveau_fbcon_accel_fini(dev);
 605         nouveau_fbcon_destroy(dev, drm->fbcon);
 606         kfree(drm->fbcon);
 607         drm->fbcon = NULL;
 608 }