Merge tag 'drm-next-2020-06-02' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / gpu / drm / tegra / drm.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Avionic Design GmbH
4  * Copyright (C) 2012-2016 NVIDIA CORPORATION.  All rights reserved.
5  */
6
7 #include <linux/bitops.h>
8 #include <linux/host1x.h>
9 #include <linux/idr.h>
10 #include <linux/iommu.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/platform_device.h>
13
14 #include <drm/drm_atomic.h>
15 #include <drm/drm_atomic_helper.h>
16 #include <drm/drm_debugfs.h>
17 #include <drm/drm_drv.h>
18 #include <drm/drm_fourcc.h>
19 #include <drm/drm_ioctl.h>
20 #include <drm/drm_prime.h>
21 #include <drm/drm_vblank.h>
22
23 #include "drm.h"
24 #include "gem.h"
25
26 #define DRIVER_NAME "tegra"
27 #define DRIVER_DESC "NVIDIA Tegra graphics"
28 #define DRIVER_DATE "20120330"
29 #define DRIVER_MAJOR 0
30 #define DRIVER_MINOR 0
31 #define DRIVER_PATCHLEVEL 0
32
33 #define CARVEOUT_SZ SZ_64M
34 #define CDMA_GATHER_FETCHES_MAX_NB 16383
35
36 struct tegra_drm_file {
37         struct idr contexts;
38         struct mutex lock;
39 };
40
41 static int tegra_atomic_check(struct drm_device *drm,
42                               struct drm_atomic_state *state)
43 {
44         int err;
45
46         err = drm_atomic_helper_check(drm, state);
47         if (err < 0)
48                 return err;
49
50         return tegra_display_hub_atomic_check(drm, state);
51 }
52
53 static const struct drm_mode_config_funcs tegra_drm_mode_config_funcs = {
54         .fb_create = tegra_fb_create,
55 #ifdef CONFIG_DRM_FBDEV_EMULATION
56         .output_poll_changed = drm_fb_helper_output_poll_changed,
57 #endif
58         .atomic_check = tegra_atomic_check,
59         .atomic_commit = drm_atomic_helper_commit,
60 };
61
62 static void tegra_atomic_commit_tail(struct drm_atomic_state *old_state)
63 {
64         struct drm_device *drm = old_state->dev;
65         struct tegra_drm *tegra = drm->dev_private;
66
67         if (tegra->hub) {
68                 drm_atomic_helper_commit_modeset_disables(drm, old_state);
69                 tegra_display_hub_atomic_commit(drm, old_state);
70                 drm_atomic_helper_commit_planes(drm, old_state, 0);
71                 drm_atomic_helper_commit_modeset_enables(drm, old_state);
72                 drm_atomic_helper_commit_hw_done(old_state);
73                 drm_atomic_helper_wait_for_vblanks(drm, old_state);
74                 drm_atomic_helper_cleanup_planes(drm, old_state);
75         } else {
76                 drm_atomic_helper_commit_tail_rpm(old_state);
77         }
78 }
79
80 static const struct drm_mode_config_helper_funcs
81 tegra_drm_mode_config_helpers = {
82         .atomic_commit_tail = tegra_atomic_commit_tail,
83 };
84
85 static int tegra_drm_open(struct drm_device *drm, struct drm_file *filp)
86 {
87         struct tegra_drm_file *fpriv;
88
89         fpriv = kzalloc(sizeof(*fpriv), GFP_KERNEL);
90         if (!fpriv)
91                 return -ENOMEM;
92
93         idr_init(&fpriv->contexts);
94         mutex_init(&fpriv->lock);
95         filp->driver_priv = fpriv;
96
97         return 0;
98 }
99
100 static void tegra_drm_context_free(struct tegra_drm_context *context)
101 {
102         context->client->ops->close_channel(context);
103         kfree(context);
104 }
105
106 static struct host1x_bo *
107 host1x_bo_lookup(struct drm_file *file, u32 handle)
108 {
109         struct drm_gem_object *gem;
110         struct tegra_bo *bo;
111
112         gem = drm_gem_object_lookup(file, handle);
113         if (!gem)
114                 return NULL;
115
116         bo = to_tegra_bo(gem);
117         return &bo->base;
118 }
119
120 static int host1x_reloc_copy_from_user(struct host1x_reloc *dest,
121                                        struct drm_tegra_reloc __user *src,
122                                        struct drm_device *drm,
123                                        struct drm_file *file)
124 {
125         u32 cmdbuf, target;
126         int err;
127
128         err = get_user(cmdbuf, &src->cmdbuf.handle);
129         if (err < 0)
130                 return err;
131
132         err = get_user(dest->cmdbuf.offset, &src->cmdbuf.offset);
133         if (err < 0)
134                 return err;
135
136         err = get_user(target, &src->target.handle);
137         if (err < 0)
138                 return err;
139
140         err = get_user(dest->target.offset, &src->target.offset);
141         if (err < 0)
142                 return err;
143
144         err = get_user(dest->shift, &src->shift);
145         if (err < 0)
146                 return err;
147
148         dest->flags = HOST1X_RELOC_READ | HOST1X_RELOC_WRITE;
149
150         dest->cmdbuf.bo = host1x_bo_lookup(file, cmdbuf);
151         if (!dest->cmdbuf.bo)
152                 return -ENOENT;
153
154         dest->target.bo = host1x_bo_lookup(file, target);
155         if (!dest->target.bo)
156                 return -ENOENT;
157
158         return 0;
159 }
160
161 int tegra_drm_submit(struct tegra_drm_context *context,
162                      struct drm_tegra_submit *args, struct drm_device *drm,
163                      struct drm_file *file)
164 {
165         struct host1x_client *client = &context->client->base;
166         unsigned int num_cmdbufs = args->num_cmdbufs;
167         unsigned int num_relocs = args->num_relocs;
168         struct drm_tegra_cmdbuf __user *user_cmdbufs;
169         struct drm_tegra_reloc __user *user_relocs;
170         struct drm_tegra_syncpt __user *user_syncpt;
171         struct drm_tegra_syncpt syncpt;
172         struct host1x *host1x = dev_get_drvdata(drm->dev->parent);
173         struct drm_gem_object **refs;
174         struct host1x_syncpt *sp;
175         struct host1x_job *job;
176         unsigned int num_refs;
177         int err;
178
179         user_cmdbufs = u64_to_user_ptr(args->cmdbufs);
180         user_relocs = u64_to_user_ptr(args->relocs);
181         user_syncpt = u64_to_user_ptr(args->syncpts);
182
183         /* We don't yet support other than one syncpt_incr struct per submit */
184         if (args->num_syncpts != 1)
185                 return -EINVAL;
186
187         /* We don't yet support waitchks */
188         if (args->num_waitchks != 0)
189                 return -EINVAL;
190
191         job = host1x_job_alloc(context->channel, args->num_cmdbufs,
192                                args->num_relocs);
193         if (!job)
194                 return -ENOMEM;
195
196         job->num_relocs = args->num_relocs;
197         job->client = client;
198         job->class = client->class;
199         job->serialize = true;
200
201         /*
202          * Track referenced BOs so that they can be unreferenced after the
203          * submission is complete.
204          */
205         num_refs = num_cmdbufs + num_relocs * 2;
206
207         refs = kmalloc_array(num_refs, sizeof(*refs), GFP_KERNEL);
208         if (!refs) {
209                 err = -ENOMEM;
210                 goto put;
211         }
212
213         /* reuse as an iterator later */
214         num_refs = 0;
215
216         while (num_cmdbufs) {
217                 struct drm_tegra_cmdbuf cmdbuf;
218                 struct host1x_bo *bo;
219                 struct tegra_bo *obj;
220                 u64 offset;
221
222                 if (copy_from_user(&cmdbuf, user_cmdbufs, sizeof(cmdbuf))) {
223                         err = -EFAULT;
224                         goto fail;
225                 }
226
227                 /*
228                  * The maximum number of CDMA gather fetches is 16383, a higher
229                  * value means the words count is malformed.
230                  */
231                 if (cmdbuf.words > CDMA_GATHER_FETCHES_MAX_NB) {
232                         err = -EINVAL;
233                         goto fail;
234                 }
235
236                 bo = host1x_bo_lookup(file, cmdbuf.handle);
237                 if (!bo) {
238                         err = -ENOENT;
239                         goto fail;
240                 }
241
242                 offset = (u64)cmdbuf.offset + (u64)cmdbuf.words * sizeof(u32);
243                 obj = host1x_to_tegra_bo(bo);
244                 refs[num_refs++] = &obj->gem;
245
246                 /*
247                  * Gather buffer base address must be 4-bytes aligned,
248                  * unaligned offset is malformed and cause commands stream
249                  * corruption on the buffer address relocation.
250                  */
251                 if (offset & 3 || offset > obj->gem.size) {
252                         err = -EINVAL;
253                         goto fail;
254                 }
255
256                 host1x_job_add_gather(job, bo, cmdbuf.words, cmdbuf.offset);
257                 num_cmdbufs--;
258                 user_cmdbufs++;
259         }
260
261         /* copy and resolve relocations from submit */
262         while (num_relocs--) {
263                 struct host1x_reloc *reloc;
264                 struct tegra_bo *obj;
265
266                 err = host1x_reloc_copy_from_user(&job->relocs[num_relocs],
267                                                   &user_relocs[num_relocs], drm,
268                                                   file);
269                 if (err < 0)
270                         goto fail;
271
272                 reloc = &job->relocs[num_relocs];
273                 obj = host1x_to_tegra_bo(reloc->cmdbuf.bo);
274                 refs[num_refs++] = &obj->gem;
275
276                 /*
277                  * The unaligned cmdbuf offset will cause an unaligned write
278                  * during of the relocations patching, corrupting the commands
279                  * stream.
280                  */
281                 if (reloc->cmdbuf.offset & 3 ||
282                     reloc->cmdbuf.offset >= obj->gem.size) {
283                         err = -EINVAL;
284                         goto fail;
285                 }
286
287                 obj = host1x_to_tegra_bo(reloc->target.bo);
288                 refs[num_refs++] = &obj->gem;
289
290                 if (reloc->target.offset >= obj->gem.size) {
291                         err = -EINVAL;
292                         goto fail;
293                 }
294         }
295
296         if (copy_from_user(&syncpt, user_syncpt, sizeof(syncpt))) {
297                 err = -EFAULT;
298                 goto fail;
299         }
300
301         /* check whether syncpoint ID is valid */
302         sp = host1x_syncpt_get(host1x, syncpt.id);
303         if (!sp) {
304                 err = -ENOENT;
305                 goto fail;
306         }
307
308         job->is_addr_reg = context->client->ops->is_addr_reg;
309         job->is_valid_class = context->client->ops->is_valid_class;
310         job->syncpt_incrs = syncpt.incrs;
311         job->syncpt_id = syncpt.id;
312         job->timeout = 10000;
313
314         if (args->timeout && args->timeout < 10000)
315                 job->timeout = args->timeout;
316
317         err = host1x_job_pin(job, context->client->base.dev);
318         if (err)
319                 goto fail;
320
321         err = host1x_job_submit(job);
322         if (err) {
323                 host1x_job_unpin(job);
324                 goto fail;
325         }
326
327         args->fence = job->syncpt_end;
328
329 fail:
330         while (num_refs--)
331                 drm_gem_object_put_unlocked(refs[num_refs]);
332
333         kfree(refs);
334
335 put:
336         host1x_job_put(job);
337         return err;
338 }
339
340
341 #ifdef CONFIG_DRM_TEGRA_STAGING
342 static int tegra_gem_create(struct drm_device *drm, void *data,
343                             struct drm_file *file)
344 {
345         struct drm_tegra_gem_create *args = data;
346         struct tegra_bo *bo;
347
348         bo = tegra_bo_create_with_handle(file, drm, args->size, args->flags,
349                                          &args->handle);
350         if (IS_ERR(bo))
351                 return PTR_ERR(bo);
352
353         return 0;
354 }
355
356 static int tegra_gem_mmap(struct drm_device *drm, void *data,
357                           struct drm_file *file)
358 {
359         struct drm_tegra_gem_mmap *args = data;
360         struct drm_gem_object *gem;
361         struct tegra_bo *bo;
362
363         gem = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
364         if (!gem)
365                 return -EINVAL;
366
367         bo = to_tegra_bo(gem);
368
369         args->offset = drm_vma_node_offset_addr(&bo->gem.vma_node);
370
371         drm_gem_object_put_unlocked(gem);
372
373         return 0;
374 }
375
376 static int tegra_syncpt_read(struct drm_device *drm, void *data,
377                              struct drm_file *file)
378 {
379         struct host1x *host = dev_get_drvdata(drm->dev->parent);
380         struct drm_tegra_syncpt_read *args = data;
381         struct host1x_syncpt *sp;
382
383         sp = host1x_syncpt_get(host, args->id);
384         if (!sp)
385                 return -EINVAL;
386
387         args->value = host1x_syncpt_read_min(sp);
388         return 0;
389 }
390
391 static int tegra_syncpt_incr(struct drm_device *drm, void *data,
392                              struct drm_file *file)
393 {
394         struct host1x *host1x = dev_get_drvdata(drm->dev->parent);
395         struct drm_tegra_syncpt_incr *args = data;
396         struct host1x_syncpt *sp;
397
398         sp = host1x_syncpt_get(host1x, args->id);
399         if (!sp)
400                 return -EINVAL;
401
402         return host1x_syncpt_incr(sp);
403 }
404
405 static int tegra_syncpt_wait(struct drm_device *drm, void *data,
406                              struct drm_file *file)
407 {
408         struct host1x *host1x = dev_get_drvdata(drm->dev->parent);
409         struct drm_tegra_syncpt_wait *args = data;
410         struct host1x_syncpt *sp;
411
412         sp = host1x_syncpt_get(host1x, args->id);
413         if (!sp)
414                 return -EINVAL;
415
416         return host1x_syncpt_wait(sp, args->thresh,
417                                   msecs_to_jiffies(args->timeout),
418                                   &args->value);
419 }
420
421 static int tegra_client_open(struct tegra_drm_file *fpriv,
422                              struct tegra_drm_client *client,
423                              struct tegra_drm_context *context)
424 {
425         int err;
426
427         err = client->ops->open_channel(client, context);
428         if (err < 0)
429                 return err;
430
431         err = idr_alloc(&fpriv->contexts, context, 1, 0, GFP_KERNEL);
432         if (err < 0) {
433                 client->ops->close_channel(context);
434                 return err;
435         }
436
437         context->client = client;
438         context->id = err;
439
440         return 0;
441 }
442
443 static int tegra_open_channel(struct drm_device *drm, void *data,
444                               struct drm_file *file)
445 {
446         struct tegra_drm_file *fpriv = file->driver_priv;
447         struct tegra_drm *tegra = drm->dev_private;
448         struct drm_tegra_open_channel *args = data;
449         struct tegra_drm_context *context;
450         struct tegra_drm_client *client;
451         int err = -ENODEV;
452
453         context = kzalloc(sizeof(*context), GFP_KERNEL);
454         if (!context)
455                 return -ENOMEM;
456
457         mutex_lock(&fpriv->lock);
458
459         list_for_each_entry(client, &tegra->clients, list)
460                 if (client->base.class == args->client) {
461                         err = tegra_client_open(fpriv, client, context);
462                         if (err < 0)
463                                 break;
464
465                         args->context = context->id;
466                         break;
467                 }
468
469         if (err < 0)
470                 kfree(context);
471
472         mutex_unlock(&fpriv->lock);
473         return err;
474 }
475
476 static int tegra_close_channel(struct drm_device *drm, void *data,
477                                struct drm_file *file)
478 {
479         struct tegra_drm_file *fpriv = file->driver_priv;
480         struct drm_tegra_close_channel *args = data;
481         struct tegra_drm_context *context;
482         int err = 0;
483
484         mutex_lock(&fpriv->lock);
485
486         context = idr_find(&fpriv->contexts, args->context);
487         if (!context) {
488                 err = -EINVAL;
489                 goto unlock;
490         }
491
492         idr_remove(&fpriv->contexts, context->id);
493         tegra_drm_context_free(context);
494
495 unlock:
496         mutex_unlock(&fpriv->lock);
497         return err;
498 }
499
500 static int tegra_get_syncpt(struct drm_device *drm, void *data,
501                             struct drm_file *file)
502 {
503         struct tegra_drm_file *fpriv = file->driver_priv;
504         struct drm_tegra_get_syncpt *args = data;
505         struct tegra_drm_context *context;
506         struct host1x_syncpt *syncpt;
507         int err = 0;
508
509         mutex_lock(&fpriv->lock);
510
511         context = idr_find(&fpriv->contexts, args->context);
512         if (!context) {
513                 err = -ENODEV;
514                 goto unlock;
515         }
516
517         if (args->index >= context->client->base.num_syncpts) {
518                 err = -EINVAL;
519                 goto unlock;
520         }
521
522         syncpt = context->client->base.syncpts[args->index];
523         args->id = host1x_syncpt_id(syncpt);
524
525 unlock:
526         mutex_unlock(&fpriv->lock);
527         return err;
528 }
529
530 static int tegra_submit(struct drm_device *drm, void *data,
531                         struct drm_file *file)
532 {
533         struct tegra_drm_file *fpriv = file->driver_priv;
534         struct drm_tegra_submit *args = data;
535         struct tegra_drm_context *context;
536         int err;
537
538         mutex_lock(&fpriv->lock);
539
540         context = idr_find(&fpriv->contexts, args->context);
541         if (!context) {
542                 err = -ENODEV;
543                 goto unlock;
544         }
545
546         err = context->client->ops->submit(context, args, drm, file);
547
548 unlock:
549         mutex_unlock(&fpriv->lock);
550         return err;
551 }
552
553 static int tegra_get_syncpt_base(struct drm_device *drm, void *data,
554                                  struct drm_file *file)
555 {
556         struct tegra_drm_file *fpriv = file->driver_priv;
557         struct drm_tegra_get_syncpt_base *args = data;
558         struct tegra_drm_context *context;
559         struct host1x_syncpt_base *base;
560         struct host1x_syncpt *syncpt;
561         int err = 0;
562
563         mutex_lock(&fpriv->lock);
564
565         context = idr_find(&fpriv->contexts, args->context);
566         if (!context) {
567                 err = -ENODEV;
568                 goto unlock;
569         }
570
571         if (args->syncpt >= context->client->base.num_syncpts) {
572                 err = -EINVAL;
573                 goto unlock;
574         }
575
576         syncpt = context->client->base.syncpts[args->syncpt];
577
578         base = host1x_syncpt_get_base(syncpt);
579         if (!base) {
580                 err = -ENXIO;
581                 goto unlock;
582         }
583
584         args->id = host1x_syncpt_base_id(base);
585
586 unlock:
587         mutex_unlock(&fpriv->lock);
588         return err;
589 }
590
591 static int tegra_gem_set_tiling(struct drm_device *drm, void *data,
592                                 struct drm_file *file)
593 {
594         struct drm_tegra_gem_set_tiling *args = data;
595         enum tegra_bo_tiling_mode mode;
596         struct drm_gem_object *gem;
597         unsigned long value = 0;
598         struct tegra_bo *bo;
599
600         switch (args->mode) {
601         case DRM_TEGRA_GEM_TILING_MODE_PITCH:
602                 mode = TEGRA_BO_TILING_MODE_PITCH;
603
604                 if (args->value != 0)
605                         return -EINVAL;
606
607                 break;
608
609         case DRM_TEGRA_GEM_TILING_MODE_TILED:
610                 mode = TEGRA_BO_TILING_MODE_TILED;
611
612                 if (args->value != 0)
613                         return -EINVAL;
614
615                 break;
616
617         case DRM_TEGRA_GEM_TILING_MODE_BLOCK:
618                 mode = TEGRA_BO_TILING_MODE_BLOCK;
619
620                 if (args->value > 5)
621                         return -EINVAL;
622
623                 value = args->value;
624                 break;
625
626         default:
627                 return -EINVAL;
628         }
629
630         gem = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
631         if (!gem)
632                 return -ENOENT;
633
634         bo = to_tegra_bo(gem);
635
636         bo->tiling.mode = mode;
637         bo->tiling.value = value;
638
639         drm_gem_object_put_unlocked(gem);
640
641         return 0;
642 }
643
644 static int tegra_gem_get_tiling(struct drm_device *drm, void *data,
645                                 struct drm_file *file)
646 {
647         struct drm_tegra_gem_get_tiling *args = data;
648         struct drm_gem_object *gem;
649         struct tegra_bo *bo;
650         int err = 0;
651
652         gem = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
653         if (!gem)
654                 return -ENOENT;
655
656         bo = to_tegra_bo(gem);
657
658         switch (bo->tiling.mode) {
659         case TEGRA_BO_TILING_MODE_PITCH:
660                 args->mode = DRM_TEGRA_GEM_TILING_MODE_PITCH;
661                 args->value = 0;
662                 break;
663
664         case TEGRA_BO_TILING_MODE_TILED:
665                 args->mode = DRM_TEGRA_GEM_TILING_MODE_TILED;
666                 args->value = 0;
667                 break;
668
669         case TEGRA_BO_TILING_MODE_BLOCK:
670                 args->mode = DRM_TEGRA_GEM_TILING_MODE_BLOCK;
671                 args->value = bo->tiling.value;
672                 break;
673
674         default:
675                 err = -EINVAL;
676                 break;
677         }
678
679         drm_gem_object_put_unlocked(gem);
680
681         return err;
682 }
683
684 static int tegra_gem_set_flags(struct drm_device *drm, void *data,
685                                struct drm_file *file)
686 {
687         struct drm_tegra_gem_set_flags *args = data;
688         struct drm_gem_object *gem;
689         struct tegra_bo *bo;
690
691         if (args->flags & ~DRM_TEGRA_GEM_FLAGS)
692                 return -EINVAL;
693
694         gem = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
695         if (!gem)
696                 return -ENOENT;
697
698         bo = to_tegra_bo(gem);
699         bo->flags = 0;
700
701         if (args->flags & DRM_TEGRA_GEM_BOTTOM_UP)
702                 bo->flags |= TEGRA_BO_BOTTOM_UP;
703
704         drm_gem_object_put_unlocked(gem);
705
706         return 0;
707 }
708
709 static int tegra_gem_get_flags(struct drm_device *drm, void *data,
710                                struct drm_file *file)
711 {
712         struct drm_tegra_gem_get_flags *args = data;
713         struct drm_gem_object *gem;
714         struct tegra_bo *bo;
715
716         gem = drm_gem_object_lookup(file, args->handle);
717         if (!gem)
718                 return -ENOENT;
719
720         bo = to_tegra_bo(gem);
721         args->flags = 0;
722
723         if (bo->flags & TEGRA_BO_BOTTOM_UP)
724                 args->flags |= DRM_TEGRA_GEM_BOTTOM_UP;
725
726         drm_gem_object_put_unlocked(gem);
727
728         return 0;
729 }
730 #endif
731
732 static const struct drm_ioctl_desc tegra_drm_ioctls[] = {
733 #ifdef CONFIG_DRM_TEGRA_STAGING
734         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GEM_CREATE, tegra_gem_create,
735                           DRM_RENDER_ALLOW),
736         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GEM_MMAP, tegra_gem_mmap,
737                           DRM_RENDER_ALLOW),
738         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_SYNCPT_READ, tegra_syncpt_read,
739                           DRM_RENDER_ALLOW),
740         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_SYNCPT_INCR, tegra_syncpt_incr,
741                           DRM_RENDER_ALLOW),
742         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_SYNCPT_WAIT, tegra_syncpt_wait,
743                           DRM_RENDER_ALLOW),
744         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_OPEN_CHANNEL, tegra_open_channel,
745                           DRM_RENDER_ALLOW),
746         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_CLOSE_CHANNEL, tegra_close_channel,
747                           DRM_RENDER_ALLOW),
748         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GET_SYNCPT, tegra_get_syncpt,
749                           DRM_RENDER_ALLOW),
750         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_SUBMIT, tegra_submit,
751                           DRM_RENDER_ALLOW),
752         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GET_SYNCPT_BASE, tegra_get_syncpt_base,
753                           DRM_RENDER_ALLOW),
754         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GEM_SET_TILING, tegra_gem_set_tiling,
755                           DRM_RENDER_ALLOW),
756         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GEM_GET_TILING, tegra_gem_get_tiling,
757                           DRM_RENDER_ALLOW),
758         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GEM_SET_FLAGS, tegra_gem_set_flags,
759                           DRM_RENDER_ALLOW),
760         DRM_IOCTL_DEF_DRV(TEGRA_GEM_GET_FLAGS, tegra_gem_get_flags,
761                           DRM_RENDER_ALLOW),
762 #endif
763 };
764
765 static const struct file_operations tegra_drm_fops = {
766         .owner = THIS_MODULE,
767         .open = drm_open,
768         .release = drm_release,
769         .unlocked_ioctl = drm_ioctl,
770         .mmap = tegra_drm_mmap,
771         .poll = drm_poll,
772         .read = drm_read,
773         .compat_ioctl = drm_compat_ioctl,
774         .llseek = noop_llseek,
775 };
776
777 static int tegra_drm_context_cleanup(int id, void *p, void *data)
778 {
779         struct tegra_drm_context *context = p;
780
781         tegra_drm_context_free(context);
782
783         return 0;
784 }
785
786 static void tegra_drm_postclose(struct drm_device *drm, struct drm_file *file)
787 {
788         struct tegra_drm_file *fpriv = file->driver_priv;
789
790         mutex_lock(&fpriv->lock);
791         idr_for_each(&fpriv->contexts, tegra_drm_context_cleanup, NULL);
792         mutex_unlock(&fpriv->lock);
793
794         idr_destroy(&fpriv->contexts);
795         mutex_destroy(&fpriv->lock);
796         kfree(fpriv);
797 }
798
799 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
800 static int tegra_debugfs_framebuffers(struct seq_file *s, void *data)
801 {
802         struct drm_info_node *node = (struct drm_info_node *)s->private;
803         struct drm_device *drm = node->minor->dev;
804         struct drm_framebuffer *fb;
805
806         mutex_lock(&drm->mode_config.fb_lock);
807
808         list_for_each_entry(fb, &drm->mode_config.fb_list, head) {
809                 seq_printf(s, "%3d: user size: %d x %d, depth %d, %d bpp, refcount %d\n",
810                            fb->base.id, fb->width, fb->height,
811                            fb->format->depth,
812                            fb->format->cpp[0] * 8,
813                            drm_framebuffer_read_refcount(fb));
814         }
815
816         mutex_unlock(&drm->mode_config.fb_lock);
817
818         return 0;
819 }
820
821 static int tegra_debugfs_iova(struct seq_file *s, void *data)
822 {
823         struct drm_info_node *node = (struct drm_info_node *)s->private;
824         struct drm_device *drm = node->minor->dev;
825         struct tegra_drm *tegra = drm->dev_private;
826         struct drm_printer p = drm_seq_file_printer(s);
827
828         if (tegra->domain) {
829                 mutex_lock(&tegra->mm_lock);
830                 drm_mm_print(&tegra->mm, &p);
831                 mutex_unlock(&tegra->mm_lock);
832         }
833
834         return 0;
835 }
836
837 static struct drm_info_list tegra_debugfs_list[] = {
838         { "framebuffers", tegra_debugfs_framebuffers, 0 },
839         { "iova", tegra_debugfs_iova, 0 },
840 };
841
842 static void tegra_debugfs_init(struct drm_minor *minor)
843 {
844         drm_debugfs_create_files(tegra_debugfs_list,
845                                  ARRAY_SIZE(tegra_debugfs_list),
846                                  minor->debugfs_root, minor);
847 }
848 #endif
849
850 static struct drm_driver tegra_drm_driver = {
851         .driver_features = DRIVER_MODESET | DRIVER_GEM |
852                            DRIVER_ATOMIC | DRIVER_RENDER,
853         .open = tegra_drm_open,
854         .postclose = tegra_drm_postclose,
855         .lastclose = drm_fb_helper_lastclose,
856
857 #if defined(CONFIG_DEBUG_FS)
858         .debugfs_init = tegra_debugfs_init,
859 #endif
860
861         .gem_free_object_unlocked = tegra_bo_free_object,
862         .gem_vm_ops = &tegra_bo_vm_ops,
863
864         .prime_handle_to_fd = drm_gem_prime_handle_to_fd,
865         .prime_fd_to_handle = drm_gem_prime_fd_to_handle,
866         .gem_prime_export = tegra_gem_prime_export,
867         .gem_prime_import = tegra_gem_prime_import,
868
869         .dumb_create = tegra_bo_dumb_create,
870
871         .ioctls = tegra_drm_ioctls,
872         .num_ioctls = ARRAY_SIZE(tegra_drm_ioctls),
873         .fops = &tegra_drm_fops,
874
875         .name = DRIVER_NAME,
876         .desc = DRIVER_DESC,
877         .date = DRIVER_DATE,
878         .major = DRIVER_MAJOR,
879         .minor = DRIVER_MINOR,
880         .patchlevel = DRIVER_PATCHLEVEL,
881 };
882
883 int tegra_drm_register_client(struct tegra_drm *tegra,
884                               struct tegra_drm_client *client)
885 {
886         mutex_lock(&tegra->clients_lock);
887         list_add_tail(&client->list, &tegra->clients);
888         client->drm = tegra;
889         mutex_unlock(&tegra->clients_lock);
890
891         return 0;
892 }
893
894 int tegra_drm_unregister_client(struct tegra_drm *tegra,
895                                 struct tegra_drm_client *client)
896 {
897         mutex_lock(&tegra->clients_lock);
898         list_del_init(&client->list);
899         client->drm = NULL;
900         mutex_unlock(&tegra->clients_lock);
901
902         return 0;
903 }
904
905 int host1x_client_iommu_attach(struct host1x_client *client)
906 {
907         struct iommu_domain *domain = iommu_get_domain_for_dev(client->dev);
908         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(client->host);
909         struct tegra_drm *tegra = drm->dev_private;
910         struct iommu_group *group = NULL;
911         int err;
912
913         /*
914          * If the host1x client is already attached to an IOMMU domain that is
915          * not the shared IOMMU domain, don't try to attach it to a different
916          * domain. This allows using the IOMMU-backed DMA API.
917          */
918         if (domain && domain != tegra->domain)
919                 return 0;
920
921         if (tegra->domain) {
922                 group = iommu_group_get(client->dev);
923                 if (!group)
924                         return -ENODEV;
925
926                 if (domain != tegra->domain) {
927                         err = iommu_attach_group(tegra->domain, group);
928                         if (err < 0) {
929                                 iommu_group_put(group);
930                                 return err;
931                         }
932                 }
933
934                 tegra->use_explicit_iommu = true;
935         }
936
937         client->group = group;
938
939         return 0;
940 }
941
942 void host1x_client_iommu_detach(struct host1x_client *client)
943 {
944         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(client->host);
945         struct tegra_drm *tegra = drm->dev_private;
946         struct iommu_domain *domain;
947
948         if (client->group) {
949                 /*
950                  * Devices that are part of the same group may no longer be
951                  * attached to a domain at this point because their group may
952                  * have been detached by an earlier client.
953                  */
954                 domain = iommu_get_domain_for_dev(client->dev);
955                 if (domain)
956                         iommu_detach_group(tegra->domain, client->group);
957
958                 iommu_group_put(client->group);
959                 client->group = NULL;
960         }
961 }
962
963 void *tegra_drm_alloc(struct tegra_drm *tegra, size_t size, dma_addr_t *dma)
964 {
965         struct iova *alloc;
966         void *virt;
967         gfp_t gfp;
968         int err;
969
970         if (tegra->domain)
971                 size = iova_align(&tegra->carveout.domain, size);
972         else
973                 size = PAGE_ALIGN(size);
974
975         gfp = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO;
976         if (!tegra->domain) {
977                 /*
978                  * Many units only support 32-bit addresses, even on 64-bit
979                  * SoCs. If there is no IOMMU to translate into a 32-bit IO
980                  * virtual address space, force allocations to be in the
981                  * lower 32-bit range.
982                  */
983                 gfp |= GFP_DMA;
984         }
985
986         virt = (void *)__get_free_pages(gfp, get_order(size));
987         if (!virt)
988                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
989
990         if (!tegra->domain) {
991                 /*
992                  * If IOMMU is disabled, devices address physical memory
993                  * directly.
994                  */
995                 *dma = virt_to_phys(virt);
996                 return virt;
997         }
998
999         alloc = alloc_iova(&tegra->carveout.domain,
1000                            size >> tegra->carveout.shift,
1001                            tegra->carveout.limit, true);
1002         if (!alloc) {
1003                 err = -EBUSY;
1004                 goto free_pages;
1005         }
1006
1007         *dma = iova_dma_addr(&tegra->carveout.domain, alloc);
1008         err = iommu_map(tegra->domain, *dma, virt_to_phys(virt),
1009                         size, IOMMU_READ | IOMMU_WRITE);
1010         if (err < 0)
1011                 goto free_iova;
1012
1013         return virt;
1014
1015 free_iova:
1016         __free_iova(&tegra->carveout.domain, alloc);
1017 free_pages:
1018         free_pages((unsigned long)virt, get_order(size));
1019
1020         return ERR_PTR(err);
1021 }
1022
1023 void tegra_drm_free(struct tegra_drm *tegra, size_t size, void *virt,
1024                     dma_addr_t dma)
1025 {
1026         if (tegra->domain)
1027                 size = iova_align(&tegra->carveout.domain, size);
1028         else
1029                 size = PAGE_ALIGN(size);
1030
1031         if (tegra->domain) {
1032                 iommu_unmap(tegra->domain, dma, size);
1033                 free_iova(&tegra->carveout.domain,
1034                           iova_pfn(&tegra->carveout.domain, dma));
1035         }
1036
1037         free_pages((unsigned long)virt, get_order(size));
1038 }
1039
1040 static bool host1x_drm_wants_iommu(struct host1x_device *dev)
1041 {
1042         struct host1x *host1x = dev_get_drvdata(dev->dev.parent);
1043         struct iommu_domain *domain;
1044
1045         /*
1046          * If the Tegra DRM clients are backed by an IOMMU, push buffers are
1047          * likely to be allocated beyond the 32-bit boundary if sufficient
1048          * system memory is available. This is problematic on earlier Tegra
1049          * generations where host1x supports a maximum of 32 address bits in
1050          * the GATHER opcode. In this case, unless host1x is behind an IOMMU
1051          * as well it won't be able to process buffers allocated beyond the
1052          * 32-bit boundary.
1053          *
1054          * The DMA API will use bounce buffers in this case, so that could
1055          * perhaps still be made to work, even if less efficient, but there
1056          * is another catch: in order to perform cache maintenance on pages
1057          * allocated for discontiguous buffers we need to map and unmap the
1058          * SG table representing these buffers. This is fine for something
1059          * small like a push buffer, but it exhausts the bounce buffer pool
1060          * (typically on the order of a few MiB) for framebuffers (many MiB
1061          * for any modern resolution).
1062          *
1063          * Work around this by making sure that Tegra DRM clients only use
1064          * an IOMMU if the parent host1x also uses an IOMMU.
1065          *
1066          * Note that there's still a small gap here that we don't cover: if
1067          * the DMA API is backed by an IOMMU there's no way to control which
1068          * device is attached to an IOMMU and which isn't, except via wiring
1069          * up the device tree appropriately. This is considered an problem
1070          * of integration, so care must be taken for the DT to be consistent.
1071          */
1072         domain = iommu_get_domain_for_dev(dev->dev.parent);
1073
1074         /*
1075          * Tegra20 and Tegra30 don't support addressing memory beyond the
1076          * 32-bit boundary, so the regular GATHER opcodes will always be
1077          * sufficient and whether or not the host1x is attached to an IOMMU
1078          * doesn't matter.
1079          */
1080         if (!domain && host1x_get_dma_mask(host1x) <= DMA_BIT_MASK(32))
1081                 return true;
1082
1083         return domain != NULL;
1084 }
1085
1086 static int host1x_drm_probe(struct host1x_device *dev)
1087 {
1088         struct drm_driver *driver = &tegra_drm_driver;
1089         struct tegra_drm *tegra;
1090         struct drm_device *drm;
1091         int err;
1092
1093         drm = drm_dev_alloc(driver, &dev->dev);
1094         if (IS_ERR(drm))
1095                 return PTR_ERR(drm);
1096
1097         tegra = kzalloc(sizeof(*tegra), GFP_KERNEL);
1098         if (!tegra) {
1099                 err = -ENOMEM;
1100                 goto put;
1101         }
1102
1103         if (host1x_drm_wants_iommu(dev) && iommu_present(&platform_bus_type)) {
1104                 tegra->domain = iommu_domain_alloc(&platform_bus_type);
1105                 if (!tegra->domain) {
1106                         err = -ENOMEM;
1107                         goto free;
1108                 }
1109
1110                 err = iova_cache_get();
1111                 if (err < 0)
1112                         goto domain;
1113         }
1114
1115         mutex_init(&tegra->clients_lock);
1116         INIT_LIST_HEAD(&tegra->clients);
1117
1118         dev_set_drvdata(&dev->dev, drm);
1119         drm->dev_private = tegra;
1120         tegra->drm = drm;
1121
1122         drm_mode_config_init(drm);
1123
1124         drm->mode_config.min_width = 0;
1125         drm->mode_config.min_height = 0;
1126
1127         drm->mode_config.max_width = 4096;
1128         drm->mode_config.max_height = 4096;
1129
1130         drm->mode_config.allow_fb_modifiers = true;
1131
1132         drm->mode_config.normalize_zpos = true;
1133
1134         drm->mode_config.funcs = &tegra_drm_mode_config_funcs;
1135         drm->mode_config.helper_private = &tegra_drm_mode_config_helpers;
1136
1137         err = tegra_drm_fb_prepare(drm);
1138         if (err < 0)
1139                 goto config;
1140
1141         drm_kms_helper_poll_init(drm);
1142
1143         err = host1x_device_init(dev);
1144         if (err < 0)
1145                 goto fbdev;
1146
1147         if (tegra->use_explicit_iommu) {
1148                 u64 carveout_start, carveout_end, gem_start, gem_end;
1149                 u64 dma_mask = dma_get_mask(&dev->dev);
1150                 dma_addr_t start, end;
1151                 unsigned long order;
1152
1153                 start = tegra->domain->geometry.aperture_start & dma_mask;
1154                 end = tegra->domain->geometry.aperture_end & dma_mask;
1155
1156                 gem_start = start;
1157                 gem_end = end - CARVEOUT_SZ;
1158                 carveout_start = gem_end + 1;
1159                 carveout_end = end;
1160
1161                 order = __ffs(tegra->domain->pgsize_bitmap);
1162                 init_iova_domain(&tegra->carveout.domain, 1UL << order,
1163                                  carveout_start >> order);
1164
1165                 tegra->carveout.shift = iova_shift(&tegra->carveout.domain);
1166                 tegra->carveout.limit = carveout_end >> tegra->carveout.shift;
1167
1168                 drm_mm_init(&tegra->mm, gem_start, gem_end - gem_start + 1);
1169                 mutex_init(&tegra->mm_lock);
1170
1171                 DRM_DEBUG_DRIVER("IOMMU apertures:\n");
1172                 DRM_DEBUG_DRIVER("  GEM: %#llx-%#llx\n", gem_start, gem_end);
1173                 DRM_DEBUG_DRIVER("  Carveout: %#llx-%#llx\n", carveout_start,
1174                                  carveout_end);
1175         } else if (tegra->domain) {
1176                 iommu_domain_free(tegra->domain);
1177                 tegra->domain = NULL;
1178                 iova_cache_put();
1179         }
1180
1181         if (tegra->hub) {
1182                 err = tegra_display_hub_prepare(tegra->hub);
1183                 if (err < 0)
1184                         goto device;
1185         }
1186
1187         /*
1188          * We don't use the drm_irq_install() helpers provided by the DRM
1189          * core, so we need to set this manually in order to allow the
1190          * DRM_IOCTL_WAIT_VBLANK to operate correctly.
1191          */
1192         drm->irq_enabled = true;
1193
1194         /* syncpoints are used for full 32-bit hardware VBLANK counters */
1195         drm->max_vblank_count = 0xffffffff;
1196
1197         err = drm_vblank_init(drm, drm->mode_config.num_crtc);
1198         if (err < 0)
1199                 goto hub;
1200
1201         drm_mode_config_reset(drm);
1202
1203         err = drm_fb_helper_remove_conflicting_framebuffers(NULL, "tegradrmfb",
1204                                                             false);
1205         if (err < 0)
1206                 goto hub;
1207
1208         err = tegra_drm_fb_init(drm);
1209         if (err < 0)
1210                 goto hub;
1211
1212         err = drm_dev_register(drm, 0);
1213         if (err < 0)
1214                 goto fb;
1215
1216         return 0;
1217
1218 fb:
1219         tegra_drm_fb_exit(drm);
1220 hub:
1221         if (tegra->hub)
1222                 tegra_display_hub_cleanup(tegra->hub);
1223 device:
1224         if (tegra->domain) {
1225                 mutex_destroy(&tegra->mm_lock);
1226                 drm_mm_takedown(&tegra->mm);
1227                 put_iova_domain(&tegra->carveout.domain);
1228                 iova_cache_put();
1229         }
1230
1231         host1x_device_exit(dev);
1232 fbdev:
1233         drm_kms_helper_poll_fini(drm);
1234         tegra_drm_fb_free(drm);
1235 config:
1236         drm_mode_config_cleanup(drm);
1237 domain:
1238         if (tegra->domain)
1239                 iommu_domain_free(tegra->domain);
1240 free:
1241         kfree(tegra);
1242 put:
1243         drm_dev_put(drm);
1244         return err;
1245 }
1246
1247 static int host1x_drm_remove(struct host1x_device *dev)
1248 {
1249         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(&dev->dev);
1250         struct tegra_drm *tegra = drm->dev_private;
1251         int err;
1252
1253         drm_dev_unregister(drm);
1254
1255         drm_kms_helper_poll_fini(drm);
1256         tegra_drm_fb_exit(drm);
1257         drm_atomic_helper_shutdown(drm);
1258         drm_mode_config_cleanup(drm);
1259
1260         if (tegra->hub)
1261                 tegra_display_hub_cleanup(tegra->hub);
1262
1263         err = host1x_device_exit(dev);
1264         if (err < 0)
1265                 dev_err(&dev->dev, "host1x device cleanup failed: %d\n", err);
1266
1267         if (tegra->domain) {
1268                 mutex_destroy(&tegra->mm_lock);
1269                 drm_mm_takedown(&tegra->mm);
1270                 put_iova_domain(&tegra->carveout.domain);
1271                 iova_cache_put();
1272                 iommu_domain_free(tegra->domain);
1273         }
1274
1275         kfree(tegra);
1276         drm_dev_put(drm);
1277
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
1282 static int host1x_drm_suspend(struct device *dev)
1283 {
1284         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(dev);
1285
1286         return drm_mode_config_helper_suspend(drm);
1287 }
1288
1289 static int host1x_drm_resume(struct device *dev)
1290 {
1291         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(dev);
1292
1293         return drm_mode_config_helper_resume(drm);
1294 }
1295 #endif
1296
1297 static SIMPLE_DEV_PM_OPS(host1x_drm_pm_ops, host1x_drm_suspend,
1298                          host1x_drm_resume);
1299
1300 static const struct of_device_id host1x_drm_subdevs[] = {
1301         { .compatible = "nvidia,tegra20-dc", },
1302         { .compatible = "nvidia,tegra20-hdmi", },
1303         { .compatible = "nvidia,tegra20-gr2d", },
1304         { .compatible = "nvidia,tegra20-gr3d", },
1305         { .compatible = "nvidia,tegra30-dc", },
1306         { .compatible = "nvidia,tegra30-hdmi", },
1307         { .compatible = "nvidia,tegra30-gr2d", },
1308         { .compatible = "nvidia,tegra30-gr3d", },
1309         { .compatible = "nvidia,tegra114-dsi", },
1310         { .compatible = "nvidia,tegra114-hdmi", },
1311         { .compatible = "nvidia,tegra114-gr3d", },
1312         { .compatible = "nvidia,tegra124-dc", },
1313         { .compatible = "nvidia,tegra124-sor", },
1314         { .compatible = "nvidia,tegra124-hdmi", },
1315         { .compatible = "nvidia,tegra124-dsi", },
1316         { .compatible = "nvidia,tegra124-vic", },
1317         { .compatible = "nvidia,tegra132-dsi", },
1318         { .compatible = "nvidia,tegra210-dc", },
1319         { .compatible = "nvidia,tegra210-dsi", },
1320         { .compatible = "nvidia,tegra210-sor", },
1321         { .compatible = "nvidia,tegra210-sor1", },
1322         { .compatible = "nvidia,tegra210-vic", },
1323         { .compatible = "nvidia,tegra186-display", },
1324         { .compatible = "nvidia,tegra186-dc", },
1325         { .compatible = "nvidia,tegra186-sor", },
1326         { .compatible = "nvidia,tegra186-sor1", },
1327         { .compatible = "nvidia,tegra186-vic", },
1328         { .compatible = "nvidia,tegra194-display", },
1329         { .compatible = "nvidia,tegra194-dc", },
1330         { .compatible = "nvidia,tegra194-sor", },
1331         { .compatible = "nvidia,tegra194-vic", },
1332         { /* sentinel */ }
1333 };
1334
1335 static struct host1x_driver host1x_drm_driver = {
1336         .driver = {
1337                 .name = "drm",
1338                 .pm = &host1x_drm_pm_ops,
1339         },
1340         .probe = host1x_drm_probe,
1341         .remove = host1x_drm_remove,
1342         .subdevs = host1x_drm_subdevs,
1343 };
1344
1345 static struct platform_driver * const drivers[] = {
1346         &tegra_display_hub_driver,
1347         &tegra_dc_driver,
1348         &tegra_hdmi_driver,
1349         &tegra_dsi_driver,
1350         &tegra_dpaux_driver,
1351         &tegra_sor_driver,
1352         &tegra_gr2d_driver,
1353         &tegra_gr3d_driver,
1354         &tegra_vic_driver,
1355 };
1356
1357 static int __init host1x_drm_init(void)
1358 {
1359         int err;
1360
1361         err = host1x_driver_register(&host1x_drm_driver);
1362         if (err < 0)
1363                 return err;
1364
1365         err = platform_register_drivers(drivers, ARRAY_SIZE(drivers));
1366         if (err < 0)
1367                 goto unregister_host1x;
1368
1369         return 0;
1370
1371 unregister_host1x:
1372         host1x_driver_unregister(&host1x_drm_driver);
1373         return err;
1374 }
1375 module_init(host1x_drm_init);
1376
1377 static void __exit host1x_drm_exit(void)
1378 {
1379         platform_unregister_drivers(drivers, ARRAY_SIZE(drivers));
1380         host1x_driver_unregister(&host1x_drm_driver);
1381 }
1382 module_exit(host1x_drm_exit);
1383
1384 MODULE_AUTHOR("Thierry Reding <thierry.reding@avionic-design.de>");
1385 MODULE_DESCRIPTION("NVIDIA Tegra DRM driver");
1386 MODULE_LICENSE("GPL v2");