Merge tag 'v6.8-rc4' into x86/percpu, to resolve conflicts and refresh the branch
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / pci / vgaarb.c
1 // SPDX-License-Identifier: MIT
2 /*
3  * vgaarb.c: Implements VGA arbitration. For details refer to
4  * Documentation/gpu/vgaarbiter.rst
5  *
6  * (C) Copyright 2005 Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
7  * (C) Copyright 2007 Paulo R. Zanoni <przanoni@gmail.com>
8  * (C) Copyright 2007, 2009 Tiago Vignatti <vignatti@freedesktop.org>
9  */
10
11 #define pr_fmt(fmt) "vgaarb: " fmt
12
13 #define vgaarb_dbg(dev, fmt, arg...)    dev_dbg(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
14 #define vgaarb_info(dev, fmt, arg...)   dev_info(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
15 #define vgaarb_err(dev, fmt, arg...)    dev_err(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
16
17 #include <linux/module.h>
18 #include <linux/kernel.h>
19 #include <linux/pci.h>
20 #include <linux/errno.h>
21 #include <linux/init.h>
22 #include <linux/list.h>
23 #include <linux/sched/signal.h>
24 #include <linux/wait.h>
25 #include <linux/spinlock.h>
26 #include <linux/poll.h>
27 #include <linux/miscdevice.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/screen_info.h>
30 #include <linux/vt.h>
31 #include <linux/console.h>
32 #include <linux/acpi.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/vgaarb.h>
35
36 static void vga_arbiter_notify_clients(void);
37
38 /*
39  * We keep a list of all VGA devices in the system to speed
40  * up the various operations of the arbiter
41  */
42 struct vga_device {
43         struct list_head list;
44         struct pci_dev *pdev;
45         unsigned int decodes;           /* what it decodes */
46         unsigned int owns;              /* what it owns */
47         unsigned int locks;             /* what it locks */
48         unsigned int io_lock_cnt;       /* legacy IO lock count */
49         unsigned int mem_lock_cnt;      /* legacy MEM lock count */
50         unsigned int io_norm_cnt;       /* normal IO count */
51         unsigned int mem_norm_cnt;      /* normal MEM count */
52         bool bridge_has_one_vga;
53         bool is_firmware_default;       /* device selected by firmware */
54         unsigned int (*set_decode)(struct pci_dev *pdev, bool decode);
55 };
56
57 static LIST_HEAD(vga_list);
58 static int vga_count, vga_decode_count;
59 static bool vga_arbiter_used;
60 static DEFINE_SPINLOCK(vga_lock);
61 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(vga_wait_queue);
62
63 static const char *vga_iostate_to_str(unsigned int iostate)
64 {
65         /* Ignore VGA_RSRC_IO and VGA_RSRC_MEM */
66         iostate &= VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
67         switch (iostate) {
68         case VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
69                 return "io+mem";
70         case VGA_RSRC_LEGACY_IO:
71                 return "io";
72         case VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
73                 return "mem";
74         }
75         return "none";
76 }
77
78 static int vga_str_to_iostate(char *buf, int str_size, unsigned int *io_state)
79 {
80         /*
81          * In theory, we could hand out locks on IO and MEM separately to
82          * userspace, but this can cause deadlocks.
83          */
84         if (strncmp(buf, "none", 4) == 0) {
85                 *io_state = VGA_RSRC_NONE;
86                 return 1;
87         }
88
89         /* XXX We're not checking the str_size! */
90         if (strncmp(buf, "io+mem", 6) == 0)
91                 goto both;
92         else if (strncmp(buf, "io", 2) == 0)
93                 goto both;
94         else if (strncmp(buf, "mem", 3) == 0)
95                 goto both;
96         return 0;
97 both:
98         *io_state = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
99         return 1;
100 }
101
102 /* This is only used as a cookie, it should not be dereferenced */
103 static struct pci_dev *vga_default;
104
105 /* Find somebody in our list */
106 static struct vga_device *vgadev_find(struct pci_dev *pdev)
107 {
108         struct vga_device *vgadev;
109
110         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list)
111                 if (pdev == vgadev->pdev)
112                         return vgadev;
113         return NULL;
114 }
115
116 /**
117  * vga_default_device - return the default VGA device, for vgacon
118  *
119  * This can be defined by the platform. The default implementation is
120  * rather dumb and will probably only work properly on single VGA card
121  * setups and/or x86 platforms.
122  *
123  * If your VGA default device is not PCI, you'll have to return NULL here.
124  * In this case, I assume it will not conflict with any PCI card. If this
125  * is not true, I'll have to define two arch hooks for enabling/disabling
126  * the VGA default device if that is possible. This may be a problem with
127  * real _ISA_ VGA cards, in addition to a PCI one. I don't know at this
128  * point how to deal with that card. Can their IOs be disabled at all? If
129  * not, then I suppose it's a matter of having the proper arch hook telling
130  * us about it, so we basically never allow anybody to succeed a vga_get().
131  */
132 struct pci_dev *vga_default_device(void)
133 {
134         return vga_default;
135 }
136 EXPORT_SYMBOL_GPL(vga_default_device);
137
138 void vga_set_default_device(struct pci_dev *pdev)
139 {
140         if (vga_default == pdev)
141                 return;
142
143         pci_dev_put(vga_default);
144         vga_default = pci_dev_get(pdev);
145 }
146
147 /**
148  * vga_remove_vgacon - deactivate VGA console
149  *
150  * Unbind and unregister vgacon in case pdev is the default VGA device.
151  * Can be called by GPU drivers on initialization to make sure VGA register
152  * access done by vgacon will not disturb the device.
153  *
154  * @pdev: PCI device.
155  */
156 #if !defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
157 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
158 {
159         return 0;
160 }
161 #elif !defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
162 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
163 {
164         return -ENODEV;
165 }
166 #else
167 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
168 {
169         int ret = 0;
170
171         if (pdev != vga_default)
172                 return 0;
173         vgaarb_info(&pdev->dev, "deactivate vga console\n");
174
175         console_lock();
176         if (con_is_bound(&vga_con))
177                 ret = do_take_over_console(&dummy_con, 0,
178                                            MAX_NR_CONSOLES - 1, 1);
179         if (ret == 0) {
180                 ret = do_unregister_con_driver(&vga_con);
181
182                 /* Ignore "already unregistered". */
183                 if (ret == -ENODEV)
184                         ret = 0;
185         }
186         console_unlock();
187
188         return ret;
189 }
190 #endif
191 EXPORT_SYMBOL(vga_remove_vgacon);
192
193 /*
194  * If we don't ever use VGA arbitration, we should avoid turning off
195  * anything anywhere due to old X servers getting confused about the boot
196  * device not being VGA.
197  */
198 static void vga_check_first_use(void)
199 {
200         /*
201          * Inform all GPUs in the system that VGA arbitration has occurred
202          * so they can disable resources if possible.
203          */
204         if (!vga_arbiter_used) {
205                 vga_arbiter_used = true;
206                 vga_arbiter_notify_clients();
207         }
208 }
209
210 static struct vga_device *__vga_tryget(struct vga_device *vgadev,
211                                        unsigned int rsrc)
212 {
213         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
214         unsigned int wants, legacy_wants, match;
215         struct vga_device *conflict;
216         unsigned int pci_bits;
217         u32 flags = 0;
218
219         /*
220          * Account for "normal" resources to lock. If we decode the legacy,
221          * counterpart, we need to request it as well
222          */
223         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) &&
224             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO))
225                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
226         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) &&
227             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
228                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
229
230         vgaarb_dbg(dev, "%s: %d\n", __func__, rsrc);
231         vgaarb_dbg(dev, "%s: owns: %d\n", __func__, vgadev->owns);
232
233         /* Check what resources we need to acquire */
234         wants = rsrc & ~vgadev->owns;
235
236         /* We already own everything, just mark locked & bye bye */
237         if (wants == 0)
238                 goto lock_them;
239
240         /*
241          * We don't need to request a legacy resource, we just enable
242          * appropriate decoding and go.
243          */
244         legacy_wants = wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK;
245         if (legacy_wants == 0)
246                 goto enable_them;
247
248         /* Ok, we don't, let's find out who we need to kick off */
249         list_for_each_entry(conflict, &vga_list, list) {
250                 unsigned int lwants = legacy_wants;
251                 unsigned int change_bridge = 0;
252
253                 /* Don't conflict with myself */
254                 if (vgadev == conflict)
255                         continue;
256
257                 /*
258                  * We have a possible conflict. Before we go further, we must
259                  * check if we sit on the same bus as the conflicting device.
260                  * If we don't, then we must tie both IO and MEM resources
261                  * together since there is only a single bit controlling
262                  * VGA forwarding on P2P bridges.
263                  */
264                 if (vgadev->pdev->bus != conflict->pdev->bus) {
265                         change_bridge = 1;
266                         lwants = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
267                 }
268
269                 /*
270                  * Check if the guy has a lock on the resource. If he does,
271                  * return the conflicting entry.
272                  */
273                 if (conflict->locks & lwants)
274                         return conflict;
275
276                 /*
277                  * Ok, now check if it owns the resource we want.  We can
278                  * lock resources that are not decoded; therefore a device
279                  * can own resources it doesn't decode.
280                  */
281                 match = lwants & conflict->owns;
282                 if (!match)
283                         continue;
284
285                 /*
286                  * Looks like he doesn't have a lock, we can steal them
287                  * from him.
288                  */
289
290                 flags = 0;
291                 pci_bits = 0;
292
293                 /*
294                  * If we can't control legacy resources via the bridge, we
295                  * also need to disable normal decoding.
296                  */
297                 if (!conflict->bridge_has_one_vga) {
298                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
299                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
300                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
301                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
302
303                         if (pci_bits)
304                                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
305                 }
306
307                 if (change_bridge)
308                         flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
309
310                 pci_set_vga_state(conflict->pdev, false, pci_bits, flags);
311                 conflict->owns &= ~match;
312
313                 /* If we disabled normal decoding, reflect it in owns */
314                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_MEMORY)
315                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
316                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_IO)
317                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_IO;
318         }
319
320 enable_them:
321         /*
322          * Ok, we got it, everybody conflicting has been disabled, let's
323          * enable us.  Mark any bits in "owns" regardless of whether we
324          * decoded them.  We can lock resources we don't decode, therefore
325          * we must track them via "owns".
326          */
327         flags = 0;
328         pci_bits = 0;
329
330         if (!vgadev->bridge_has_one_vga) {
331                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
332                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_MEM|VGA_RSRC_NORMAL_MEM))
333                         pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
334                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_IO|VGA_RSRC_NORMAL_IO))
335                         pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
336         }
337         if (wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
338                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
339
340         pci_set_vga_state(vgadev->pdev, true, pci_bits, flags);
341
342         vgadev->owns |= wants;
343 lock_them:
344         vgadev->locks |= (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MASK);
345         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
346                 vgadev->io_lock_cnt++;
347         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
348                 vgadev->mem_lock_cnt++;
349         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO)
350                 vgadev->io_norm_cnt++;
351         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM)
352                 vgadev->mem_norm_cnt++;
353
354         return NULL;
355 }
356
357 static void __vga_put(struct vga_device *vgadev, unsigned int rsrc)
358 {
359         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
360         unsigned int old_locks = vgadev->locks;
361
362         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
363
364         /*
365          * Update our counters and account for equivalent legacy resources
366          * if we decode them.
367          */
368         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) && vgadev->io_norm_cnt > 0) {
369                 vgadev->io_norm_cnt--;
370                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
371                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
372         }
373         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) && vgadev->mem_norm_cnt > 0) {
374                 vgadev->mem_norm_cnt--;
375                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
376                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
377         }
378         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO) && vgadev->io_lock_cnt > 0)
379                 vgadev->io_lock_cnt--;
380         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM) && vgadev->mem_lock_cnt > 0)
381                 vgadev->mem_lock_cnt--;
382
383         /*
384          * Just clear lock bits, we do lazy operations so we don't really
385          * have to bother about anything else at this point.
386          */
387         if (vgadev->io_lock_cnt == 0)
388                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_IO;
389         if (vgadev->mem_lock_cnt == 0)
390                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
391
392         /*
393          * Kick the wait queue in case somebody was waiting if we actually
394          * released something.
395          */
396         if (old_locks != vgadev->locks)
397                 wake_up_all(&vga_wait_queue);
398 }
399
400 /**
401  * vga_get - acquire & lock VGA resources
402  * @pdev: PCI device of the VGA card or NULL for the system default
403  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
404  * @interruptible: blocking should be interruptible by signals ?
405  *
406  * Acquire VGA resources for the given card and mark those resources
407  * locked. If the resources requested are "normal" (and not legacy)
408  * resources, the arbiter will first check whether the card is doing legacy
409  * decoding for that type of resource. If yes, the lock is "converted" into
410  * a legacy resource lock.
411  *
412  * The arbiter will first look for all VGA cards that might conflict and disable
413  * their IOs and/or Memory access, including VGA forwarding on P2P bridges if
414  * necessary, so that the requested resources can be used. Then, the card is
415  * marked as locking these resources and the IO and/or Memory accesses are
416  * enabled on the card (including VGA forwarding on parent P2P bridges if any).
417  *
418  * This function will block if some conflicting card is already locking one of
419  * the required resources (or any resource on a different bus segment, since P2P
420  * bridges don't differentiate VGA memory and IO afaik). You can indicate
421  * whether this blocking should be interruptible by a signal (for userland
422  * interface) or not.
423  *
424  * Must not be called at interrupt time or in atomic context.  If the card
425  * already owns the resources, the function succeeds.  Nested calls are
426  * supported (a per-resource counter is maintained)
427  *
428  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
429  *
430  * Returns:
431  *
432  * 0 on success, negative error code on failure.
433  */
434 int vga_get(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc, int interruptible)
435 {
436         struct vga_device *vgadev, *conflict;
437         unsigned long flags;
438         wait_queue_entry_t wait;
439         int rc = 0;
440
441         vga_check_first_use();
442         /* The caller should check for this, but let's be sure */
443         if (pdev == NULL)
444                 pdev = vga_default_device();
445         if (pdev == NULL)
446                 return 0;
447
448         for (;;) {
449                 spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
450                 vgadev = vgadev_find(pdev);
451                 if (vgadev == NULL) {
452                         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
453                         rc = -ENODEV;
454                         break;
455                 }
456                 conflict = __vga_tryget(vgadev, rsrc);
457                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
458                 if (conflict == NULL)
459                         break;
460
461                 /*
462                  * We have a conflict; we wait until somebody kicks the
463                  * work queue. Currently we have one work queue that we
464                  * kick each time some resources are released, but it would
465                  * be fairly easy to have a per-device one so that we only
466                  * need to attach to the conflicting device.
467                  */
468                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
469                 add_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
470                 set_current_state(interruptible ?
471                                   TASK_INTERRUPTIBLE :
472                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
473                 if (interruptible && signal_pending(current)) {
474                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
475                         remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
476                         rc = -ERESTARTSYS;
477                         break;
478                 }
479                 schedule();
480                 remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
481         }
482         return rc;
483 }
484 EXPORT_SYMBOL(vga_get);
485
486 /**
487  * vga_tryget - try to acquire & lock legacy VGA resources
488  * @pdev: PCI device of VGA card or NULL for system default
489  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
490  *
491  * Perform the same operation as vga_get(), but return an error (-EBUSY)
492  * instead of blocking if the resources are already locked by another card.
493  * Can be called in any context.
494  *
495  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
496  *
497  * Returns:
498  *
499  * 0 on success, negative error code on failure.
500  */
501 static int vga_tryget(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
502 {
503         struct vga_device *vgadev;
504         unsigned long flags;
505         int rc = 0;
506
507         vga_check_first_use();
508
509         /* The caller should check for this, but let's be sure */
510         if (pdev == NULL)
511                 pdev = vga_default_device();
512         if (pdev == NULL)
513                 return 0;
514         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
515         vgadev = vgadev_find(pdev);
516         if (vgadev == NULL) {
517                 rc = -ENODEV;
518                 goto bail;
519         }
520         if (__vga_tryget(vgadev, rsrc))
521                 rc = -EBUSY;
522 bail:
523         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
524         return rc;
525 }
526
527 /**
528  * vga_put - release lock on legacy VGA resources
529  * @pdev: PCI device of VGA card or NULL for system default
530  * @rsrc: bit mask of resource to release
531  *
532  * Release resources previously locked by vga_get() or vga_tryget().  The
533  * resources aren't disabled right away, so that a subsequent vga_get() on
534  * the same card will succeed immediately.  Resources have a counter, so
535  * locks are only released if the counter reaches 0.
536  */
537 void vga_put(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
538 {
539         struct vga_device *vgadev;
540         unsigned long flags;
541
542         /* The caller should check for this, but let's be sure */
543         if (pdev == NULL)
544                 pdev = vga_default_device();
545         if (pdev == NULL)
546                 return;
547         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
548         vgadev = vgadev_find(pdev);
549         if (vgadev == NULL)
550                 goto bail;
551         __vga_put(vgadev, rsrc);
552 bail:
553         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
554 }
555 EXPORT_SYMBOL(vga_put);
556
557 static bool vga_is_firmware_default(struct pci_dev *pdev)
558 {
559 #if defined(CONFIG_X86)
560         u64 base = screen_info.lfb_base;
561         u64 size = screen_info.lfb_size;
562         struct resource *r;
563         u64 limit;
564
565         /* Select the device owning the boot framebuffer if there is one */
566
567         if (screen_info.capabilities & VIDEO_CAPABILITY_64BIT_BASE)
568                 base |= (u64)screen_info.ext_lfb_base << 32;
569
570         limit = base + size;
571
572         /* Does firmware framebuffer belong to us? */
573         pci_dev_for_each_resource(pdev, r) {
574                 if (resource_type(r) != IORESOURCE_MEM)
575                         continue;
576
577                 if (!r->start || !r->end)
578                         continue;
579
580                 if (base < r->start || limit >= r->end)
581                         continue;
582
583                 return true;
584         }
585 #endif
586         return false;
587 }
588
589 static bool vga_arb_integrated_gpu(struct device *dev)
590 {
591 #if defined(CONFIG_ACPI)
592         struct acpi_device *adev = ACPI_COMPANION(dev);
593
594         return adev && !strcmp(acpi_device_hid(adev), ACPI_VIDEO_HID);
595 #else
596         return false;
597 #endif
598 }
599
600 /*
601  * Return true if vgadev is a better default VGA device than the best one
602  * we've seen so far.
603  */
604 static bool vga_is_boot_device(struct vga_device *vgadev)
605 {
606         struct vga_device *boot_vga = vgadev_find(vga_default_device());
607         struct pci_dev *pdev = vgadev->pdev;
608         u16 cmd, boot_cmd;
609
610         /*
611          * We select the default VGA device in this order:
612          *   Firmware framebuffer (see vga_arb_select_default_device())
613          *   Legacy VGA device (owns VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
614          *   Non-legacy integrated device (see vga_arb_select_default_device())
615          *   Non-legacy discrete device (see vga_arb_select_default_device())
616          *   Other device (see vga_arb_select_default_device())
617          */
618
619         /*
620          * We always prefer a firmware default device, so if we've already
621          * found one, there's no need to consider vgadev.
622          */
623         if (boot_vga && boot_vga->is_firmware_default)
624                 return false;
625
626         if (vga_is_firmware_default(pdev)) {
627                 vgadev->is_firmware_default = true;
628                 return true;
629         }
630
631         /*
632          * A legacy VGA device has MEM and IO enabled and any bridges
633          * leading to it have PCI_BRIDGE_CTL_VGA enabled so the legacy
634          * resources ([mem 0xa0000-0xbffff], [io 0x3b0-0x3bb], etc) are
635          * routed to it.
636          *
637          * We use the first one we find, so if we've already found one,
638          * vgadev is no better.
639          */
640         if (boot_vga &&
641             (boot_vga->owns & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) == VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
642                 return false;
643
644         if ((vgadev->owns & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) == VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
645                 return true;
646
647         /*
648          * If we haven't found a legacy VGA device, accept a non-legacy
649          * device.  It may have either IO or MEM enabled, and bridges may
650          * not have PCI_BRIDGE_CTL_VGA enabled, so it may not be able to
651          * use legacy VGA resources.  Prefer an integrated GPU over others.
652          */
653         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
654         if (cmd & (PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY)) {
655
656                 /*
657                  * An integrated GPU overrides a previous non-legacy
658                  * device.  We expect only a single integrated GPU, but if
659                  * there are more, we use the *last* because that was the
660                  * previous behavior.
661                  */
662                 if (vga_arb_integrated_gpu(&pdev->dev))
663                         return true;
664
665                 /*
666                  * We prefer the first non-legacy discrete device we find.
667                  * If we already found one, vgadev is no better.
668                  */
669                 if (boot_vga) {
670                         pci_read_config_word(boot_vga->pdev, PCI_COMMAND,
671                                              &boot_cmd);
672                         if (boot_cmd & (PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY))
673                                 return false;
674                 }
675                 return true;
676         }
677
678         /*
679          * Vgadev has neither IO nor MEM enabled.  If we haven't found any
680          * other VGA devices, it is the best candidate so far.
681          */
682         if (!boot_vga)
683                 return true;
684
685         return false;
686 }
687
688 /*
689  * Rules for using a bridge to control a VGA descendant decoding: if a bridge
690  * has only one VGA descendant then it can be used to control the VGA routing
691  * for that device. It should always use the bridge closest to the device to
692  * control it. If a bridge has a direct VGA descendant, but also have a sub-
693  * bridge VGA descendant then we cannot use that bridge to control the direct
694  * VGA descendant. So for every device we register, we need to iterate all
695  * its parent bridges so we can invalidate any devices using them properly.
696  */
697 static void vga_arbiter_check_bridge_sharing(struct vga_device *vgadev)
698 {
699         struct vga_device *same_bridge_vgadev;
700         struct pci_bus *new_bus, *bus;
701         struct pci_dev *new_bridge, *bridge;
702
703         vgadev->bridge_has_one_vga = true;
704
705         if (list_empty(&vga_list)) {
706                 vgaarb_info(&vgadev->pdev->dev, "bridge control possible\n");
707                 return;
708         }
709
710         /* Iterate the new device's bridge hierarchy */
711         new_bus = vgadev->pdev->bus;
712         while (new_bus) {
713                 new_bridge = new_bus->self;
714
715                 /* Go through list of devices already registered */
716                 list_for_each_entry(same_bridge_vgadev, &vga_list, list) {
717                         bus = same_bridge_vgadev->pdev->bus;
718                         bridge = bus->self;
719
720                         /* See if it shares a bridge with this device */
721                         if (new_bridge == bridge) {
722                                 /*
723                                  * If its direct parent bridge is the same
724                                  * as any bridge of this device then it can't
725                                  * be used for that device.
726                                  */
727                                 same_bridge_vgadev->bridge_has_one_vga = false;
728                         }
729
730                         /*
731                          * Now iterate the previous device's bridge hierarchy.
732                          * If the new device's parent bridge is in the other
733                          * device's hierarchy, we can't use it to control this
734                          * device.
735                          */
736                         while (bus) {
737                                 bridge = bus->self;
738
739                                 if (bridge && bridge == vgadev->pdev->bus->self)
740                                         vgadev->bridge_has_one_vga = false;
741
742                                 bus = bus->parent;
743                         }
744                 }
745                 new_bus = new_bus->parent;
746         }
747
748         if (vgadev->bridge_has_one_vga)
749                 vgaarb_info(&vgadev->pdev->dev, "bridge control possible\n");
750         else
751                 vgaarb_info(&vgadev->pdev->dev, "no bridge control possible\n");
752 }
753
754 /*
755  * Currently, we assume that the "initial" setup of the system is not sane,
756  * that is, we come up with conflicting devices and let the arbiter's
757  * client decide if devices decodes legacy things or not.
758  */
759 static bool vga_arbiter_add_pci_device(struct pci_dev *pdev)
760 {
761         struct vga_device *vgadev;
762         unsigned long flags;
763         struct pci_bus *bus;
764         struct pci_dev *bridge;
765         u16 cmd;
766
767         /* Allocate structure */
768         vgadev = kzalloc(sizeof(struct vga_device), GFP_KERNEL);
769         if (vgadev == NULL) {
770                 vgaarb_err(&pdev->dev, "failed to allocate VGA arbiter data\n");
771                 /*
772                  * What to do on allocation failure? For now, let's just do
773                  * nothing, I'm not sure there is anything saner to be done.
774                  */
775                 return false;
776         }
777
778         /* Take lock & check for duplicates */
779         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
780         if (vgadev_find(pdev) != NULL) {
781                 BUG_ON(1);
782                 goto fail;
783         }
784         vgadev->pdev = pdev;
785
786         /* By default, assume we decode everything */
787         vgadev->decodes = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM |
788                           VGA_RSRC_NORMAL_IO | VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
789
790         /* By default, mark it as decoding */
791         vga_decode_count++;
792
793         /*
794          * Mark that we "own" resources based on our enables, we will
795          * clear that below if the bridge isn't forwarding.
796          */
797         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
798         if (cmd & PCI_COMMAND_IO)
799                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
800         if (cmd & PCI_COMMAND_MEMORY)
801                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
802
803         /* Check if VGA cycles can get down to us */
804         bus = pdev->bus;
805         while (bus) {
806                 bridge = bus->self;
807                 if (bridge) {
808                         u16 l;
809
810                         pci_read_config_word(bridge, PCI_BRIDGE_CONTROL, &l);
811                         if (!(l & PCI_BRIDGE_CTL_VGA)) {
812                                 vgadev->owns = 0;
813                                 break;
814                         }
815                 }
816                 bus = bus->parent;
817         }
818
819         if (vga_is_boot_device(vgadev)) {
820                 vgaarb_info(&pdev->dev, "setting as boot VGA device%s\n",
821                             vga_default_device() ?
822                             " (overriding previous)" : "");
823                 vga_set_default_device(pdev);
824         }
825
826         vga_arbiter_check_bridge_sharing(vgadev);
827
828         /* Add to the list */
829         list_add_tail(&vgadev->list, &vga_list);
830         vga_count++;
831         vgaarb_info(&pdev->dev, "VGA device added: decodes=%s,owns=%s,locks=%s\n",
832                 vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
833                 vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
834                 vga_iostate_to_str(vgadev->locks));
835
836         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
837         return true;
838 fail:
839         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
840         kfree(vgadev);
841         return false;
842 }
843
844 static bool vga_arbiter_del_pci_device(struct pci_dev *pdev)
845 {
846         struct vga_device *vgadev;
847         unsigned long flags;
848         bool ret = true;
849
850         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
851         vgadev = vgadev_find(pdev);
852         if (vgadev == NULL) {
853                 ret = false;
854                 goto bail;
855         }
856
857         if (vga_default == pdev)
858                 vga_set_default_device(NULL);
859
860         if (vgadev->decodes & (VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
861                 vga_decode_count--;
862
863         /* Remove entry from list */
864         list_del(&vgadev->list);
865         vga_count--;
866
867         /* Wake up all possible waiters */
868         wake_up_all(&vga_wait_queue);
869 bail:
870         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
871         kfree(vgadev);
872         return ret;
873 }
874
875 /* Called with the lock */
876 static void vga_update_device_decodes(struct vga_device *vgadev,
877                                       unsigned int new_decodes)
878 {
879         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
880         unsigned int old_decodes = vgadev->decodes;
881         unsigned int decodes_removed = ~new_decodes & old_decodes;
882         unsigned int decodes_unlocked = vgadev->locks & decodes_removed;
883
884         vgadev->decodes = new_decodes;
885
886         vgaarb_info(dev, "VGA decodes changed: olddecodes=%s,decodes=%s:owns=%s\n",
887                     vga_iostate_to_str(old_decodes),
888                     vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
889                     vga_iostate_to_str(vgadev->owns));
890
891         /* If we removed locked decodes, lock count goes to zero, and release */
892         if (decodes_unlocked) {
893                 if (decodes_unlocked & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
894                         vgadev->io_lock_cnt = 0;
895                 if (decodes_unlocked & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
896                         vgadev->mem_lock_cnt = 0;
897                 __vga_put(vgadev, decodes_unlocked);
898         }
899
900         /* Change decodes counter */
901         if (old_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK &&
902             !(new_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK))
903                 vga_decode_count--;
904         if (!(old_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) &&
905             new_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
906                 vga_decode_count++;
907         vgaarb_dbg(dev, "decoding count now is: %d\n", vga_decode_count);
908 }
909
910 static void __vga_set_legacy_decoding(struct pci_dev *pdev,
911                                       unsigned int decodes,
912                                       bool userspace)
913 {
914         struct vga_device *vgadev;
915         unsigned long flags;
916
917         decodes &= VGA_RSRC_LEGACY_MASK;
918
919         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
920         vgadev = vgadev_find(pdev);
921         if (vgadev == NULL)
922                 goto bail;
923
924         /* Don't let userspace futz with kernel driver decodes */
925         if (userspace && vgadev->set_decode)
926                 goto bail;
927
928         /* Update the device decodes + counter */
929         vga_update_device_decodes(vgadev, decodes);
930
931         /*
932          * XXX If somebody is going from "doesn't decode" to "decodes"
933          * state here, additional care must be taken as we may have pending
934          * ownership of non-legacy region.
935          */
936 bail:
937         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
938 }
939
940 /**
941  * vga_set_legacy_decoding
942  * @pdev: PCI device of the VGA card
943  * @decodes: bit mask of what legacy regions the card decodes
944  *
945  * Indicate to the arbiter if the card decodes legacy VGA IOs, legacy VGA
946  * Memory, both, or none. All cards default to both, the card driver (fbdev for
947  * example) should tell the arbiter if it has disabled legacy decoding, so the
948  * card can be left out of the arbitration process (and can be safe to take
949  * interrupts at any time.
950  */
951 void vga_set_legacy_decoding(struct pci_dev *pdev, unsigned int decodes)
952 {
953         __vga_set_legacy_decoding(pdev, decodes, false);
954 }
955 EXPORT_SYMBOL(vga_set_legacy_decoding);
956
957 /**
958  * vga_client_register - register or unregister a VGA arbitration client
959  * @pdev: PCI device of the VGA client
960  * @set_decode: VGA decode change callback
961  *
962  * Clients have two callback mechanisms they can use.
963  *
964  * @set_decode callback: If a client can disable its GPU VGA resource, it
965  * will get a callback from this to set the encode/decode state.
966  *
967  * Rationale: we cannot disable VGA decode resources unconditionally
968  * because some single GPU laptops seem to require ACPI or BIOS access to
969  * the VGA registers to control things like backlights etc. Hopefully newer
970  * multi-GPU laptops do something saner, and desktops won't have any
971  * special ACPI for this. The driver will get a callback when VGA
972  * arbitration is first used by userspace since some older X servers have
973  * issues.
974  *
975  * Does not check whether a client for @pdev has been registered already.
976  *
977  * To unregister, call vga_client_unregister().
978  *
979  * Returns: 0 on success, -ENODEV on failure
980  */
981 int vga_client_register(struct pci_dev *pdev,
982                 unsigned int (*set_decode)(struct pci_dev *pdev, bool decode))
983 {
984         unsigned long flags;
985         struct vga_device *vgadev;
986
987         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
988         vgadev = vgadev_find(pdev);
989         if (vgadev)
990                 vgadev->set_decode = set_decode;
991         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
992         if (!vgadev)
993                 return -ENODEV;
994         return 0;
995 }
996 EXPORT_SYMBOL(vga_client_register);
997
998 /*
999  * Char driver implementation
1000  *
1001  * Semantics is:
1002  *
1003  *  open       : Open user instance of the arbiter. By default, it's
1004  *                attached to the default VGA device of the system.
1005  *
1006  *  close      : Close user instance, release locks
1007  *
1008  *  read       : Return a string indicating the status of the target.
1009  *                An IO state string is of the form {io,mem,io+mem,none},
1010  *                mc and ic are respectively mem and io lock counts (for
1011  *                debugging/diagnostic only). "decodes" indicate what the
1012  *                card currently decodes, "owns" indicates what is currently
1013  *                enabled on it, and "locks" indicates what is locked by this
1014  *                card. If the card is unplugged, we get "invalid" then for
1015  *                card_ID and an -ENODEV error is returned for any command
1016  *                until a new card is targeted
1017  *
1018  *   "<card_ID>,decodes=<io_state>,owns=<io_state>,locks=<io_state> (ic,mc)"
1019  *
1020  * write       : write a command to the arbiter. List of commands is:
1021  *
1022  *   target <card_ID>   : switch target to card <card_ID> (see below)
1023  *   lock <io_state>    : acquire locks on target ("none" is invalid io_state)
1024  *   trylock <io_state> : non-blocking acquire locks on target
1025  *   unlock <io_state>  : release locks on target
1026  *   unlock all         : release all locks on target held by this user
1027  *   decodes <io_state> : set the legacy decoding attributes for the card
1028  *
1029  * poll         : event if something change on any card (not just the target)
1030  *
1031  * card_ID is of the form "PCI:domain:bus:dev.fn". It can be set to "default"
1032  * to go back to the system default card (TODO: not implemented yet).
1033  * Currently, only PCI is supported as a prefix, but the userland API may
1034  * support other bus types in the future, even if the current kernel
1035  * implementation doesn't.
1036  *
1037  * Note about locks:
1038  *
1039  * The driver keeps track of which user has what locks on which card. It
1040  * supports stacking, like the kernel one. This complicates the implementation
1041  * a bit, but makes the arbiter more tolerant to userspace problems and able
1042  * to properly cleanup in all cases when a process dies.
1043  * Currently, a max of 16 cards simultaneously can have locks issued from
1044  * userspace for a given user (file descriptor instance) of the arbiter.
1045  *
1046  * If the device is hot-unplugged, there is a hook inside the module to notify
1047  * it being added/removed in the system and automatically added/removed in
1048  * the arbiter.
1049  */
1050
1051 #define MAX_USER_CARDS         CONFIG_VGA_ARB_MAX_GPUS
1052 #define PCI_INVALID_CARD       ((struct pci_dev *)-1UL)
1053
1054 /* Each user has an array of these, tracking which cards have locks */
1055 struct vga_arb_user_card {
1056         struct pci_dev *pdev;
1057         unsigned int mem_cnt;
1058         unsigned int io_cnt;
1059 };
1060
1061 struct vga_arb_private {
1062         struct list_head list;
1063         struct pci_dev *target;
1064         struct vga_arb_user_card cards[MAX_USER_CARDS];
1065         spinlock_t lock;
1066 };
1067
1068 static LIST_HEAD(vga_user_list);
1069 static DEFINE_SPINLOCK(vga_user_lock);
1070
1071
1072 /*
1073  * Take a string in the format: "PCI:domain:bus:dev.fn" and return the
1074  * respective values. If the string is not in this format, return 0.
1075  */
1076 static int vga_pci_str_to_vars(char *buf, int count, unsigned int *domain,
1077                                unsigned int *bus, unsigned int *devfn)
1078 {
1079         int n;
1080         unsigned int slot, func;
1081
1082         n = sscanf(buf, "PCI:%x:%x:%x.%x", domain, bus, &slot, &func);
1083         if (n != 4)
1084                 return 0;
1085
1086         *devfn = PCI_DEVFN(slot, func);
1087
1088         return 1;
1089 }
1090
1091 static ssize_t vga_arb_read(struct file *file, char __user *buf,
1092                             size_t count, loff_t *ppos)
1093 {
1094         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1095         struct vga_device *vgadev;
1096         struct pci_dev *pdev;
1097         unsigned long flags;
1098         size_t len;
1099         int rc;
1100         char *lbuf;
1101
1102         lbuf = kmalloc(1024, GFP_KERNEL);
1103         if (lbuf == NULL)
1104                 return -ENOMEM;
1105
1106         /* Protect vga_list */
1107         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1108
1109         /* If we are targeting the default, use it */
1110         pdev = priv->target;
1111         if (pdev == NULL || pdev == PCI_INVALID_CARD) {
1112                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1113                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1114                 goto done;
1115         }
1116
1117         /* Find card vgadev structure */
1118         vgadev = vgadev_find(pdev);
1119         if (vgadev == NULL) {
1120                 /*
1121                  * Wow, it's not in the list, that shouldn't happen, let's
1122                  * fix us up and return invalid card.
1123                  */
1124                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1125                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1126                 goto done;
1127         }
1128
1129         /* Fill the buffer with info */
1130         len = snprintf(lbuf, 1024,
1131                        "count:%d,PCI:%s,decodes=%s,owns=%s,locks=%s(%u:%u)\n",
1132                        vga_decode_count, pci_name(pdev),
1133                        vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
1134                        vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
1135                        vga_iostate_to_str(vgadev->locks),
1136                        vgadev->io_lock_cnt, vgadev->mem_lock_cnt);
1137
1138         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1139 done:
1140
1141         /* Copy that to user */
1142         if (len > count)
1143                 len = count;
1144         rc = copy_to_user(buf, lbuf, len);
1145         kfree(lbuf);
1146         if (rc)
1147                 return -EFAULT;
1148         return len;
1149 }
1150
1151 /*
1152  * TODO: To avoid parsing inside kernel and to improve the speed we may
1153  * consider use ioctl here
1154  */
1155 static ssize_t vga_arb_write(struct file *file, const char __user *buf,
1156                              size_t count, loff_t *ppos)
1157 {
1158         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1159         struct vga_arb_user_card *uc = NULL;
1160         struct pci_dev *pdev;
1161
1162         unsigned int io_state;
1163
1164         char kbuf[64], *curr_pos;
1165         size_t remaining = count;
1166
1167         int ret_val;
1168         int i;
1169
1170         if (count >= sizeof(kbuf))
1171                 return -EINVAL;
1172         if (copy_from_user(kbuf, buf, count))
1173                 return -EFAULT;
1174         curr_pos = kbuf;
1175         kbuf[count] = '\0';
1176
1177         if (strncmp(curr_pos, "lock ", 5) == 0) {
1178                 curr_pos += 5;
1179                 remaining -= 5;
1180
1181                 pr_debug("client 0x%p called 'lock'\n", priv);
1182
1183                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1184                         ret_val = -EPROTO;
1185                         goto done;
1186                 }
1187                 if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1188                         ret_val = -EPROTO;
1189                         goto done;
1190                 }
1191
1192                 pdev = priv->target;
1193                 if (priv->target == NULL) {
1194                         ret_val = -ENODEV;
1195                         goto done;
1196                 }
1197
1198                 vga_get_uninterruptible(pdev, io_state);
1199
1200                 /* Update the client's locks lists */
1201                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1202                         if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1203                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1204                                         priv->cards[i].io_cnt++;
1205                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1206                                         priv->cards[i].mem_cnt++;
1207                                 break;
1208                         }
1209                 }
1210
1211                 ret_val = count;
1212                 goto done;
1213         } else if (strncmp(curr_pos, "unlock ", 7) == 0) {
1214                 curr_pos += 7;
1215                 remaining -= 7;
1216
1217                 pr_debug("client 0x%p called 'unlock'\n", priv);
1218
1219                 if (strncmp(curr_pos, "all", 3) == 0)
1220                         io_state = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
1221                 else {
1222                         if (!vga_str_to_iostate
1223                             (curr_pos, remaining, &io_state)) {
1224                                 ret_val = -EPROTO;
1225                                 goto done;
1226                         }
1227                         /* TODO: Add this?
1228                            if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1229                            ret_val = -EPROTO;
1230                            goto done;
1231                            }
1232                           */
1233                 }
1234
1235                 pdev = priv->target;
1236                 if (priv->target == NULL) {
1237                         ret_val = -ENODEV;
1238                         goto done;
1239                 }
1240                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1241                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1242                                 uc = &priv->cards[i];
1243                 }
1244
1245                 if (!uc) {
1246                         ret_val = -EINVAL;
1247                         goto done;
1248                 }
1249
1250                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO && uc->io_cnt == 0) {
1251                         ret_val = -EINVAL;
1252                         goto done;
1253                 }
1254
1255                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM && uc->mem_cnt == 0) {
1256                         ret_val = -EINVAL;
1257                         goto done;
1258                 }
1259
1260                 vga_put(pdev, io_state);
1261
1262                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1263                         uc->io_cnt--;
1264                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1265                         uc->mem_cnt--;
1266
1267                 ret_val = count;
1268                 goto done;
1269         } else if (strncmp(curr_pos, "trylock ", 8) == 0) {
1270                 curr_pos += 8;
1271                 remaining -= 8;
1272
1273                 pr_debug("client 0x%p called 'trylock'\n", priv);
1274
1275                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1276                         ret_val = -EPROTO;
1277                         goto done;
1278                 }
1279                 /* TODO: Add this?
1280                    if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1281                    ret_val = -EPROTO;
1282                    goto done;
1283                    }
1284                  */
1285
1286                 pdev = priv->target;
1287                 if (priv->target == NULL) {
1288                         ret_val = -ENODEV;
1289                         goto done;
1290                 }
1291
1292                 if (vga_tryget(pdev, io_state)) {
1293                         /* Update the client's locks lists... */
1294                         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1295                                 if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1296                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1297                                                 priv->cards[i].io_cnt++;
1298                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1299                                                 priv->cards[i].mem_cnt++;
1300                                         break;
1301                                 }
1302                         }
1303                         ret_val = count;
1304                         goto done;
1305                 } else {
1306                         ret_val = -EBUSY;
1307                         goto done;
1308                 }
1309
1310         } else if (strncmp(curr_pos, "target ", 7) == 0) {
1311                 unsigned int domain, bus, devfn;
1312                 struct vga_device *vgadev;
1313
1314                 curr_pos += 7;
1315                 remaining -= 7;
1316                 pr_debug("client 0x%p called 'target'\n", priv);
1317                 /* If target is default */
1318                 if (!strncmp(curr_pos, "default", 7))
1319                         pdev = pci_dev_get(vga_default_device());
1320                 else {
1321                         if (!vga_pci_str_to_vars(curr_pos, remaining,
1322                                                  &domain, &bus, &devfn)) {
1323                                 ret_val = -EPROTO;
1324                                 goto done;
1325                         }
1326                         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(domain, bus, devfn);
1327                         if (!pdev) {
1328                                 pr_debug("invalid PCI address %04x:%02x:%02x.%x\n",
1329                                          domain, bus, PCI_SLOT(devfn),
1330                                          PCI_FUNC(devfn));
1331                                 ret_val = -ENODEV;
1332                                 goto done;
1333                         }
1334
1335                         pr_debug("%s ==> %04x:%02x:%02x.%x pdev %p\n", curr_pos,
1336                                 domain, bus, PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn),
1337                                 pdev);
1338                 }
1339
1340                 vgadev = vgadev_find(pdev);
1341                 pr_debug("vgadev %p\n", vgadev);
1342                 if (vgadev == NULL) {
1343                         if (pdev) {
1344                                 vgaarb_dbg(&pdev->dev, "not a VGA device\n");
1345                                 pci_dev_put(pdev);
1346                         }
1347
1348                         ret_val = -ENODEV;
1349                         goto done;
1350                 }
1351
1352                 priv->target = pdev;
1353                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1354                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1355                                 break;
1356                         if (priv->cards[i].pdev == NULL) {
1357                                 priv->cards[i].pdev = pdev;
1358                                 priv->cards[i].io_cnt = 0;
1359                                 priv->cards[i].mem_cnt = 0;
1360                                 break;
1361                         }
1362                 }
1363                 if (i == MAX_USER_CARDS) {
1364                         vgaarb_dbg(&pdev->dev, "maximum user cards (%d) number reached, ignoring this one!\n",
1365                                 MAX_USER_CARDS);
1366                         pci_dev_put(pdev);
1367                         /* XXX: Which value to return? */
1368                         ret_val =  -ENOMEM;
1369                         goto done;
1370                 }
1371
1372                 ret_val = count;
1373                 pci_dev_put(pdev);
1374                 goto done;
1375
1376
1377         } else if (strncmp(curr_pos, "decodes ", 8) == 0) {
1378                 curr_pos += 8;
1379                 remaining -= 8;
1380                 pr_debug("client 0x%p called 'decodes'\n", priv);
1381
1382                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1383                         ret_val = -EPROTO;
1384                         goto done;
1385                 }
1386                 pdev = priv->target;
1387                 if (priv->target == NULL) {
1388                         ret_val = -ENODEV;
1389                         goto done;
1390                 }
1391
1392                 __vga_set_legacy_decoding(pdev, io_state, true);
1393                 ret_val = count;
1394                 goto done;
1395         }
1396         /* If we got here, the message written is not part of the protocol! */
1397         return -EPROTO;
1398
1399 done:
1400         return ret_val;
1401 }
1402
1403 static __poll_t vga_arb_fpoll(struct file *file, poll_table *wait)
1404 {
1405         pr_debug("%s\n", __func__);
1406
1407         poll_wait(file, &vga_wait_queue, wait);
1408         return EPOLLIN;
1409 }
1410
1411 static int vga_arb_open(struct inode *inode, struct file *file)
1412 {
1413         struct vga_arb_private *priv;
1414         unsigned long flags;
1415
1416         pr_debug("%s\n", __func__);
1417
1418         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1419         if (priv == NULL)
1420                 return -ENOMEM;
1421         spin_lock_init(&priv->lock);
1422         file->private_data = priv;
1423
1424         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1425         list_add(&priv->list, &vga_user_list);
1426         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1427
1428         /* Set the client's lists of locks */
1429         priv->target = vga_default_device(); /* Maybe this is still null! */
1430         priv->cards[0].pdev = priv->target;
1431         priv->cards[0].io_cnt = 0;
1432         priv->cards[0].mem_cnt = 0;
1433
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 static int vga_arb_release(struct inode *inode, struct file *file)
1438 {
1439         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1440         struct vga_arb_user_card *uc;
1441         unsigned long flags;
1442         int i;
1443
1444         pr_debug("%s\n", __func__);
1445
1446         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1447         list_del(&priv->list);
1448         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1449                 uc = &priv->cards[i];
1450                 if (uc->pdev == NULL)
1451                         continue;
1452                 vgaarb_dbg(&uc->pdev->dev, "uc->io_cnt == %d, uc->mem_cnt == %d\n",
1453                         uc->io_cnt, uc->mem_cnt);
1454                 while (uc->io_cnt--)
1455                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_IO);
1456                 while (uc->mem_cnt--)
1457                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_MEM);
1458         }
1459         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1460
1461         kfree(priv);
1462
1463         return 0;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Callback any registered clients to let them know we have a change in VGA
1468  * cards.
1469  */
1470 static void vga_arbiter_notify_clients(void)
1471 {
1472         struct vga_device *vgadev;
1473         unsigned long flags;
1474         unsigned int new_decodes;
1475         bool new_state;
1476
1477         if (!vga_arbiter_used)
1478                 return;
1479
1480         new_state = (vga_count > 1) ? false : true;
1481
1482         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1483         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1484                 if (vgadev->set_decode) {
1485                         new_decodes = vgadev->set_decode(vgadev->pdev,
1486                                                          new_state);
1487                         vga_update_device_decodes(vgadev, new_decodes);
1488                 }
1489         }
1490         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1491 }
1492
1493 static int pci_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
1494                       void *data)
1495 {
1496         struct device *dev = data;
1497         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1498         bool notify = false;
1499
1500         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
1501
1502         /* Only deal with VGA class devices */
1503         if (!pci_is_vga(pdev))
1504                 return 0;
1505
1506         /*
1507          * For now, we're only interested in devices added and removed.
1508          * I didn't test this thing here, so someone needs to double check
1509          * for the cases of hot-pluggable VGA cards.
1510          */
1511         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE)
1512                 notify = vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1513         else if (action == BUS_NOTIFY_DEL_DEVICE)
1514                 notify = vga_arbiter_del_pci_device(pdev);
1515
1516         if (notify)
1517                 vga_arbiter_notify_clients();
1518         return 0;
1519 }
1520
1521 static struct notifier_block pci_notifier = {
1522         .notifier_call = pci_notify,
1523 };
1524
1525 static const struct file_operations vga_arb_device_fops = {
1526         .read = vga_arb_read,
1527         .write = vga_arb_write,
1528         .poll = vga_arb_fpoll,
1529         .open = vga_arb_open,
1530         .release = vga_arb_release,
1531         .llseek = noop_llseek,
1532 };
1533
1534 static struct miscdevice vga_arb_device = {
1535         MISC_DYNAMIC_MINOR, "vga_arbiter", &vga_arb_device_fops
1536 };
1537
1538 static int __init vga_arb_device_init(void)
1539 {
1540         int rc;
1541         struct pci_dev *pdev;
1542
1543         rc = misc_register(&vga_arb_device);
1544         if (rc < 0)
1545                 pr_err("error %d registering device\n", rc);
1546
1547         bus_register_notifier(&pci_bus_type, &pci_notifier);
1548
1549         /* Add all VGA class PCI devices by default */
1550         pdev = NULL;
1551         while ((pdev =
1552                 pci_get_subsys(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
1553                                PCI_ANY_ID, pdev)) != NULL) {
1554                 if (pci_is_vga(pdev))
1555                         vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1556         }
1557
1558         pr_info("loaded\n");
1559         return rc;
1560 }
1561 subsys_initcall_sync(vga_arb_device_init);