Merge tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / pci / vgaarb.c
1 // SPDX-License-Identifier: MIT
2 /*
3  * vgaarb.c: Implements the 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
34 #include <linux/uaccess.h>
35
36 #include <linux/vgaarb.h>
37
38 static void vga_arbiter_notify_clients(void);
39 /*
40  * We keep a list of all vga devices in the system to speed
41  * up the various operations of the arbiter
42  */
43 struct vga_device {
44         struct list_head list;
45         struct pci_dev *pdev;
46         unsigned int decodes;   /* what does it decodes */
47         unsigned int owns;      /* what does it owns */
48         unsigned int locks;     /* what does it locks */
49         unsigned int io_lock_cnt;       /* legacy IO lock count */
50         unsigned int mem_lock_cnt;      /* legacy MEM lock count */
51         unsigned int io_norm_cnt;       /* normal IO count */
52         unsigned int mem_norm_cnt;      /* normal MEM count */
53         bool bridge_has_one_vga;
54         bool is_firmware_default;       /* device selected by firmware */
55         unsigned int (*set_decode)(struct pci_dev *pdev, bool decode);
56 };
57
58 static LIST_HEAD(vga_list);
59 static int vga_count, vga_decode_count;
60 static bool vga_arbiter_used;
61 static DEFINE_SPINLOCK(vga_lock);
62 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(vga_wait_queue);
63
64
65 static const char *vga_iostate_to_str(unsigned int iostate)
66 {
67         /* Ignore VGA_RSRC_IO and VGA_RSRC_MEM */
68         iostate &= VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
69         switch (iostate) {
70         case VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
71                 return "io+mem";
72         case VGA_RSRC_LEGACY_IO:
73                 return "io";
74         case VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
75                 return "mem";
76         }
77         return "none";
78 }
79
80 static int vga_str_to_iostate(char *buf, int str_size, int *io_state)
81 {
82         /* we could in theory hand out locks on IO and mem
83          * separately to userspace but it can cause deadlocks */
84         if (strncmp(buf, "none", 4) == 0) {
85                 *io_state = VGA_RSRC_NONE;
86                 return 1;
87         }
88
89         /* XXX We're not chekcing 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 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
120  * is rather dumb and will probably only work properly on single
121  * vga card setups and/or x86 platforms.
122  *
123  * If your VGA default device is not PCI, you'll have to return
124  * NULL here. In this case, I assume it will not conflict with
125  * any PCI card. If this is not true, I'll have to define two archs
126  * hooks for enabling/disabling the VGA default device if that is
127  * possible. This may be a problem with real _ISA_ VGA cards, in
128  * addition to a PCI one. I don't know at this point how to deal
129  * with that card. Can theirs IOs be disabled at all ? If not, then
130  * I suppose it's a matter of having the proper arch hook telling
131  * us about it, so we basically never allow anybody to succeed a
132  * vga_get()...
133  */
134 struct pci_dev *vga_default_device(void)
135 {
136         return vga_default;
137 }
138 EXPORT_SYMBOL_GPL(vga_default_device);
139
140 void vga_set_default_device(struct pci_dev *pdev)
141 {
142         if (vga_default == pdev)
143                 return;
144
145         pci_dev_put(vga_default);
146         vga_default = pci_dev_get(pdev);
147 }
148
149 /**
150  * vga_remove_vgacon - deactivete vga console
151  *
152  * Unbind and unregister vgacon in case pdev is the default vga
153  * device.  Can be called by gpu drivers on initialization to make
154  * sure vga register access done by vgacon will not disturb the
155  * device.
156  *
157  * @pdev: pci device.
158  */
159 #if !defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
160 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
161 {
162         return 0;
163 }
164 #elif !defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
165 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
166 {
167         return -ENODEV;
168 }
169 #else
170 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
171 {
172         int ret = 0;
173
174         if (pdev != vga_default)
175                 return 0;
176         vgaarb_info(&pdev->dev, "deactivate vga console\n");
177
178         console_lock();
179         if (con_is_bound(&vga_con))
180                 ret = do_take_over_console(&dummy_con, 0,
181                                            MAX_NR_CONSOLES - 1, 1);
182         if (ret == 0) {
183                 ret = do_unregister_con_driver(&vga_con);
184
185                 /* Ignore "already unregistered". */
186                 if (ret == -ENODEV)
187                         ret = 0;
188         }
189         console_unlock();
190
191         return ret;
192 }
193 #endif
194 EXPORT_SYMBOL(vga_remove_vgacon);
195
196 /* If we don't ever use VGA arb we should avoid
197    turning off anything anywhere due to old X servers getting
198    confused about the boot device not being VGA */
199 static void vga_check_first_use(void)
200 {
201         /* we should inform all GPUs in the system that
202          * VGA arb has occurred and to try and disable resources
203          * if they can */
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         /* Account for "normal" resources to lock. If we decode the legacy,
220          * counterpart, we need to request it as well
221          */
222         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) &&
223             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO))
224                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
225         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) &&
226             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
227                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
228
229         vgaarb_dbg(dev, "%s: %d\n", __func__, rsrc);
230         vgaarb_dbg(dev, "%s: owns: %d\n", __func__, vgadev->owns);
231
232         /* Check what resources we need to acquire */
233         wants = rsrc & ~vgadev->owns;
234
235         /* We already own everything, just mark locked & bye bye */
236         if (wants == 0)
237                 goto lock_them;
238
239         /* We don't need to request a legacy resource, we just enable
240          * appropriate decoding and go
241          */
242         legacy_wants = wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK;
243         if (legacy_wants == 0)
244                 goto enable_them;
245
246         /* Ok, we don't, let's find out how we need to kick off */
247         list_for_each_entry(conflict, &vga_list, list) {
248                 unsigned int lwants = legacy_wants;
249                 unsigned int change_bridge = 0;
250
251                 /* Don't conflict with myself */
252                 if (vgadev == conflict)
253                         continue;
254
255                 /* We have a possible conflict. before we go further, we must
256                  * check if we sit on the same bus as the conflicting device.
257                  * if we don't, then we must tie both IO and MEM resources
258                  * together since there is only a single bit controlling
259                  * VGA forwarding on P2P bridges
260                  */
261                 if (vgadev->pdev->bus != conflict->pdev->bus) {
262                         change_bridge = 1;
263                         lwants = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
264                 }
265
266                 /* Check if the guy has a lock on the resource. If he does,
267                  * return the conflicting entry
268                  */
269                 if (conflict->locks & lwants)
270                         return conflict;
271
272                 /* Ok, now check if it owns the resource we want.  We can
273                  * lock resources that are not decoded, therefore a device
274                  * can own resources it doesn't decode.
275                  */
276                 match = lwants & conflict->owns;
277                 if (!match)
278                         continue;
279
280                 /* looks like he doesn't have a lock, we can steal
281                  * them from him
282                  */
283
284                 flags = 0;
285                 pci_bits = 0;
286
287                 /* If we can't control legacy resources via the bridge, we
288                  * also need to disable normal decoding.
289                  */
290                 if (!conflict->bridge_has_one_vga) {
291                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
292                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
293                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
294                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
295
296                         if (pci_bits)
297                                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
298                 }
299
300                 if (change_bridge)
301                         flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
302
303                 pci_set_vga_state(conflict->pdev, false, pci_bits, flags);
304                 conflict->owns &= ~match;
305
306                 /* If we disabled normal decoding, reflect it in owns */
307                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_MEMORY)
308                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
309                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_IO)
310                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_IO;
311         }
312
313 enable_them:
314         /* ok dude, we got it, everybody conflicting has been disabled, let's
315          * enable us.  Mark any bits in "owns" regardless of whether we
316          * decoded them.  We can lock resources we don't decode, therefore
317          * we must track them via "owns".
318          */
319         flags = 0;
320         pci_bits = 0;
321
322         if (!vgadev->bridge_has_one_vga) {
323                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
324                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_MEM|VGA_RSRC_NORMAL_MEM))
325                         pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
326                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_IO|VGA_RSRC_NORMAL_IO))
327                         pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
328         }
329         if (wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
330                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
331
332         pci_set_vga_state(vgadev->pdev, true, pci_bits, flags);
333
334         vgadev->owns |= wants;
335 lock_them:
336         vgadev->locks |= (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MASK);
337         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
338                 vgadev->io_lock_cnt++;
339         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
340                 vgadev->mem_lock_cnt++;
341         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO)
342                 vgadev->io_norm_cnt++;
343         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM)
344                 vgadev->mem_norm_cnt++;
345
346         return NULL;
347 }
348
349 static void __vga_put(struct vga_device *vgadev, unsigned int rsrc)
350 {
351         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
352         unsigned int old_locks = vgadev->locks;
353
354         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
355
356         /* Update our counters, and account for equivalent legacy resources
357          * if we decode them
358          */
359         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) && vgadev->io_norm_cnt > 0) {
360                 vgadev->io_norm_cnt--;
361                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
362                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
363         }
364         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) && vgadev->mem_norm_cnt > 0) {
365                 vgadev->mem_norm_cnt--;
366                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
367                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
368         }
369         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO) && vgadev->io_lock_cnt > 0)
370                 vgadev->io_lock_cnt--;
371         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM) && vgadev->mem_lock_cnt > 0)
372                 vgadev->mem_lock_cnt--;
373
374         /* Just clear lock bits, we do lazy operations so we don't really
375          * have to bother about anything else at this point
376          */
377         if (vgadev->io_lock_cnt == 0)
378                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_IO;
379         if (vgadev->mem_lock_cnt == 0)
380                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
381
382         /* Kick the wait queue in case somebody was waiting if we actually
383          * released something
384          */
385         if (old_locks != vgadev->locks)
386                 wake_up_all(&vga_wait_queue);
387 }
388
389 /**
390  * vga_get - acquire & locks VGA resources
391  * @pdev: pci device of the VGA card or NULL for the system default
392  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
393  * @interruptible: blocking should be interruptible by signals ?
394  *
395  * This function acquires VGA resources for the given card and mark those
396  * resources locked. If the resource requested are "normal" (and not legacy)
397  * resources, the arbiter will first check whether the card is doing legacy
398  * decoding for that type of resource. If yes, the lock is "converted" into a
399  * legacy resource lock.
400  *
401  * The arbiter will first look for all VGA cards that might conflict and disable
402  * their IOs and/or Memory access, including VGA forwarding on P2P bridges if
403  * necessary, so that the requested resources can be used. Then, the card is
404  * marked as locking these resources and the IO and/or Memory accesses are
405  * enabled on the card (including VGA forwarding on parent P2P bridges if any).
406  *
407  * This function will block if some conflicting card is already locking one of
408  * the required resources (or any resource on a different bus segment, since P2P
409  * bridges don't differentiate VGA memory and IO afaik). You can indicate
410  * whether this blocking should be interruptible by a signal (for userland
411  * interface) or not.
412  *
413  * Must not be called at interrupt time or in atomic context.  If the card
414  * already owns the resources, the function succeeds.  Nested calls are
415  * supported (a per-resource counter is maintained)
416  *
417  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
418  *
419  * Returns:
420  *
421  * 0 on success, negative error code on failure.
422  */
423 int vga_get(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc, int interruptible)
424 {
425         struct vga_device *vgadev, *conflict;
426         unsigned long flags;
427         wait_queue_entry_t wait;
428         int rc = 0;
429
430         vga_check_first_use();
431         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
432         if (pdev == NULL)
433                 pdev = vga_default_device();
434         if (pdev == NULL)
435                 return 0;
436
437         for (;;) {
438                 spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
439                 vgadev = vgadev_find(pdev);
440                 if (vgadev == NULL) {
441                         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
442                         rc = -ENODEV;
443                         break;
444                 }
445                 conflict = __vga_tryget(vgadev, rsrc);
446                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
447                 if (conflict == NULL)
448                         break;
449
450
451                 /* We have a conflict, we wait until somebody kicks the
452                  * work queue. Currently we have one work queue that we
453                  * kick each time some resources are released, but it would
454                  * be fairly easy to have a per device one so that we only
455                  * need to attach to the conflicting device
456                  */
457                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
458                 add_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
459                 set_current_state(interruptible ?
460                                   TASK_INTERRUPTIBLE :
461                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
462                 if (interruptible && signal_pending(current)) {
463                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
464                         remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
465                         rc = -ERESTARTSYS;
466                         break;
467                 }
468                 schedule();
469                 remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
470         }
471         return rc;
472 }
473 EXPORT_SYMBOL(vga_get);
474
475 /**
476  * vga_tryget - try to acquire & lock legacy VGA resources
477  * @pdev: pci devivce of VGA card or NULL for system default
478  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
479  *
480  * This function performs the same operation as vga_get(), but will return an
481  * error (-EBUSY) instead of blocking if the resources are already locked by
482  * another card. It can be called in any context
483  *
484  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
485  *
486  * Returns:
487  *
488  * 0 on success, negative error code on failure.
489  */
490 static int vga_tryget(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
491 {
492         struct vga_device *vgadev;
493         unsigned long flags;
494         int rc = 0;
495
496         vga_check_first_use();
497
498         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
499         if (pdev == NULL)
500                 pdev = vga_default_device();
501         if (pdev == NULL)
502                 return 0;
503         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
504         vgadev = vgadev_find(pdev);
505         if (vgadev == NULL) {
506                 rc = -ENODEV;
507                 goto bail;
508         }
509         if (__vga_tryget(vgadev, rsrc))
510                 rc = -EBUSY;
511 bail:
512         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
513         return rc;
514 }
515
516 /**
517  * vga_put - release lock on legacy VGA resources
518  * @pdev: pci device of VGA card or NULL for system default
519  * @rsrc: but mask of resource to release
520  *
521  * This fuction releases resources previously locked by vga_get() or
522  * vga_tryget(). The resources aren't disabled right away, so that a subsequence
523  * vga_get() on the same card will succeed immediately. Resources have a
524  * counter, so locks are only released if the counter reaches 0.
525  */
526 void vga_put(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
527 {
528         struct vga_device *vgadev;
529         unsigned long flags;
530
531         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
532         if (pdev == NULL)
533                 pdev = vga_default_device();
534         if (pdev == NULL)
535                 return;
536         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
537         vgadev = vgadev_find(pdev);
538         if (vgadev == NULL)
539                 goto bail;
540         __vga_put(vgadev, rsrc);
541 bail:
542         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
543 }
544 EXPORT_SYMBOL(vga_put);
545
546 static bool vga_is_firmware_default(struct pci_dev *pdev)
547 {
548 #if defined(CONFIG_X86) || defined(CONFIG_IA64)
549         u64 base = screen_info.lfb_base;
550         u64 size = screen_info.lfb_size;
551         u64 limit;
552         resource_size_t start, end;
553         unsigned long flags;
554         int i;
555
556         /* Select the device owning the boot framebuffer if there is one */
557
558         if (screen_info.capabilities & VIDEO_CAPABILITY_64BIT_BASE)
559                 base |= (u64)screen_info.ext_lfb_base << 32;
560
561         limit = base + size;
562
563         /* Does firmware framebuffer belong to us? */
564         for (i = 0; i < DEVICE_COUNT_RESOURCE; i++) {
565                 flags = pci_resource_flags(pdev, i);
566
567                 if ((flags & IORESOURCE_MEM) == 0)
568                         continue;
569
570                 start = pci_resource_start(pdev, i);
571                 end  = pci_resource_end(pdev, i);
572
573                 if (!start || !end)
574                         continue;
575
576                 if (base < start || limit >= end)
577                         continue;
578
579                 return true;
580         }
581 #endif
582         return false;
583 }
584
585 static bool vga_arb_integrated_gpu(struct device *dev)
586 {
587 #if defined(CONFIG_ACPI)
588         struct acpi_device *adev = ACPI_COMPANION(dev);
589
590         return adev && !strcmp(acpi_device_hid(adev), ACPI_VIDEO_HID);
591 #else
592         return false;
593 #endif
594 }
595
596 /*
597  * Return true if vgadev is a better default VGA device than the best one
598  * we've seen so far.
599  */
600 static bool vga_is_boot_device(struct vga_device *vgadev)
601 {
602         struct vga_device *boot_vga = vgadev_find(vga_default_device());
603         struct pci_dev *pdev = vgadev->pdev;
604         u16 cmd, boot_cmd;
605
606         /*
607          * We select the default VGA device in this order:
608          *   Firmware framebuffer (see vga_arb_select_default_device())
609          *   Legacy VGA device (owns VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
610          *   Non-legacy integrated device (see vga_arb_select_default_device())
611          *   Non-legacy discrete device (see vga_arb_select_default_device())
612          *   Other device (see vga_arb_select_default_device())
613          */
614
615         /*
616          * We always prefer a firmware default device, so if we've already
617          * found one, there's no need to consider vgadev.
618          */
619         if (boot_vga && boot_vga->is_firmware_default)
620                 return false;
621
622         if (vga_is_firmware_default(pdev)) {
623                 vgadev->is_firmware_default = true;
624                 return true;
625         }
626
627         /*
628          * A legacy VGA device has MEM and IO enabled and any bridges
629          * leading to it have PCI_BRIDGE_CTL_VGA enabled so the legacy
630          * resources ([mem 0xa0000-0xbffff], [io 0x3b0-0x3bb], etc) are
631          * routed to it.
632          *
633          * We use the first one we find, so if we've already found one,
634          * vgadev is no better.
635          */
636         if (boot_vga &&
637             (boot_vga->owns & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) == VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
638                 return false;
639
640         if ((vgadev->owns & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) == VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
641                 return true;
642
643         /*
644          * If we haven't found a legacy VGA device, accept a non-legacy
645          * device.  It may have either IO or MEM enabled, and bridges may
646          * not have PCI_BRIDGE_CTL_VGA enabled, so it may not be able to
647          * use legacy VGA resources.  Prefer an integrated GPU over others.
648          */
649         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
650         if (cmd & (PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY)) {
651
652                 /*
653                  * An integrated GPU overrides a previous non-legacy
654                  * device.  We expect only a single integrated GPU, but if
655                  * there are more, we use the *last* because that was the
656                  * previous behavior.
657                  */
658                 if (vga_arb_integrated_gpu(&pdev->dev))
659                         return true;
660
661                 /*
662                  * We prefer the first non-legacy discrete device we find.
663                  * If we already found one, vgadev is no better.
664                  */
665                 if (boot_vga) {
666                         pci_read_config_word(boot_vga->pdev, PCI_COMMAND,
667                                              &boot_cmd);
668                         if (boot_cmd & (PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY))
669                                 return false;
670                 }
671                 return true;
672         }
673
674         /*
675          * vgadev has neither IO nor MEM enabled.  If we haven't found any
676          * other VGA devices, it is the best candidate so far.
677          */
678         if (!boot_vga)
679                 return true;
680
681         return false;
682 }
683
684 /*
685  * Rules for using a bridge to control a VGA descendant decoding: if a bridge
686  * has only one VGA descendant then it can be used to control the VGA routing
687  * for that device. It should always use the bridge closest to the device to
688  * control it. If a bridge has a direct VGA descendant, but also have a sub-
689  * bridge VGA descendant then we cannot use that bridge to control the direct
690  * VGA descendant. So for every device we register, we need to iterate all
691  * its parent bridges so we can invalidate any devices using them properly.
692  */
693 static void vga_arbiter_check_bridge_sharing(struct vga_device *vgadev)
694 {
695         struct vga_device *same_bridge_vgadev;
696         struct pci_bus *new_bus, *bus;
697         struct pci_dev *new_bridge, *bridge;
698
699         vgadev->bridge_has_one_vga = true;
700
701         if (list_empty(&vga_list)) {
702                 vgaarb_info(&vgadev->pdev->dev, "bridge control possible\n");
703                 return;
704         }
705
706         /* okay iterate the new devices bridge hierarachy */
707         new_bus = vgadev->pdev->bus;
708         while (new_bus) {
709                 new_bridge = new_bus->self;
710
711                 /* go through list of devices already registered */
712                 list_for_each_entry(same_bridge_vgadev, &vga_list, list) {
713                         bus = same_bridge_vgadev->pdev->bus;
714                         bridge = bus->self;
715
716                         /* see if the share a bridge with this device */
717                         if (new_bridge == bridge) {
718                                 /*
719                                  * If their direct parent bridge is the same
720                                  * as any bridge of this device then it can't
721                                  * be used for that device.
722                                  */
723                                 same_bridge_vgadev->bridge_has_one_vga = false;
724                         }
725
726                         /*
727                          * Now iterate the previous devices bridge hierarchy.
728                          * If the new devices parent bridge is in the other
729                          * devices hierarchy then we can't use it to control
730                          * this device
731                          */
732                         while (bus) {
733                                 bridge = bus->self;
734
735                                 if (bridge && bridge == vgadev->pdev->bus->self)
736                                         vgadev->bridge_has_one_vga = false;
737
738                                 bus = bus->parent;
739                         }
740                 }
741                 new_bus = new_bus->parent;
742         }
743
744         if (vgadev->bridge_has_one_vga)
745                 vgaarb_info(&vgadev->pdev->dev, "bridge control possible\n");
746         else
747                 vgaarb_info(&vgadev->pdev->dev, "no bridge control possible\n");
748 }
749
750 /*
751  * Currently, we assume that the "initial" setup of the system is
752  * not sane, that is we come up with conflicting devices and let
753  * the arbiter's client decides if devices decodes or not legacy
754  * things.
755  */
756 static bool vga_arbiter_add_pci_device(struct pci_dev *pdev)
757 {
758         struct vga_device *vgadev;
759         unsigned long flags;
760         struct pci_bus *bus;
761         struct pci_dev *bridge;
762         u16 cmd;
763
764         /* Only deal with VGA class devices */
765         if ((pdev->class >> 8) != PCI_CLASS_DISPLAY_VGA)
766                 return false;
767
768         /* Allocate structure */
769         vgadev = kzalloc(sizeof(struct vga_device), GFP_KERNEL);
770         if (vgadev == NULL) {
771                 vgaarb_err(&pdev->dev, "failed to allocate VGA arbiter data\n");
772                 /*
773                  * What to do on allocation failure ? For now, let's just do
774                  * nothing, I'm not sure there is anything saner to be done.
775                  */
776                 return false;
777         }
778
779         /* Take lock & check for duplicates */
780         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
781         if (vgadev_find(pdev) != NULL) {
782                 BUG_ON(1);
783                 goto fail;
784         }
785         vgadev->pdev = pdev;
786
787         /* By default, assume we decode everything */
788         vgadev->decodes = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM |
789                           VGA_RSRC_NORMAL_IO | VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
790
791         /* by default mark it as decoding */
792         vga_decode_count++;
793         /* Mark that we "own" resources based on our enables, we will
794          * clear that below if the bridge isn't forwarding
795          */
796         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
797         if (cmd & PCI_COMMAND_IO)
798                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
799         if (cmd & PCI_COMMAND_MEMORY)
800                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
801
802         /* Check if VGA cycles can get down to us */
803         bus = pdev->bus;
804         while (bus) {
805                 bridge = bus->self;
806                 if (bridge) {
807                         u16 l;
808
809                         pci_read_config_word(bridge, PCI_BRIDGE_CONTROL, &l);
810                         if (!(l & PCI_BRIDGE_CTL_VGA)) {
811                                 vgadev->owns = 0;
812                                 break;
813                         }
814                 }
815                 bus = bus->parent;
816         }
817
818         if (vga_is_boot_device(vgadev)) {
819                 vgaarb_info(&pdev->dev, "setting as boot VGA device%s\n",
820                             vga_default_device() ?
821                             " (overriding previous)" : "");
822                 vga_set_default_device(pdev);
823         }
824
825         vga_arbiter_check_bridge_sharing(vgadev);
826
827         /* Add to the list */
828         list_add_tail(&vgadev->list, &vga_list);
829         vga_count++;
830         vgaarb_info(&pdev->dev, "VGA device added: decodes=%s,owns=%s,locks=%s\n",
831                 vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
832                 vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
833                 vga_iostate_to_str(vgadev->locks));
834
835         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
836         return true;
837 fail:
838         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
839         kfree(vgadev);
840         return false;
841 }
842
843 static bool vga_arbiter_del_pci_device(struct pci_dev *pdev)
844 {
845         struct vga_device *vgadev;
846         unsigned long flags;
847         bool ret = true;
848
849         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
850         vgadev = vgadev_find(pdev);
851         if (vgadev == NULL) {
852                 ret = false;
853                 goto bail;
854         }
855
856         if (vga_default == pdev)
857                 vga_set_default_device(NULL);
858
859         if (vgadev->decodes & (VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
860                 vga_decode_count--;
861
862         /* Remove entry from list */
863         list_del(&vgadev->list);
864         vga_count--;
865
866         /* Wake up all possible waiters */
867         wake_up_all(&vga_wait_queue);
868 bail:
869         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
870         kfree(vgadev);
871         return ret;
872 }
873
874 /* this is called with the lock */
875 static inline void vga_update_device_decodes(struct vga_device *vgadev,
876                                              int new_decodes)
877 {
878         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
879         int old_decodes, decodes_removed, decodes_unlocked;
880
881         old_decodes = vgadev->decodes;
882         decodes_removed = ~new_decodes & old_decodes;
883         decodes_unlocked = vgadev->locks & decodes_removed;
884         vgadev->decodes = new_decodes;
885
886         vgaarb_info(dev, "changed VGA decodes: 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         /* XXX if somebody is going from "doesn't decode" to "decodes" state
932          * here, additional care must be taken as we may have pending owner
933          * ship of non-legacy region ...
934          */
935 bail:
936         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
937 }
938
939 /**
940  * vga_set_legacy_decoding
941  * @pdev: pci device of the VGA card
942  * @decodes: bit mask of what legacy regions the card decodes
943  *
944  * Indicates to the arbiter if the card decodes legacy VGA IOs, legacy VGA
945  * Memory, both, or none. All cards default to both, the card driver (fbdev for
946  * example) should tell the arbiter if it has disabled legacy decoding, so the
947  * card can be left out of the arbitration process (and can be safe to take
948  * interrupts at any time.
949  */
950 void vga_set_legacy_decoding(struct pci_dev *pdev, unsigned int decodes)
951 {
952         __vga_set_legacy_decoding(pdev, decodes, false);
953 }
954 EXPORT_SYMBOL(vga_set_legacy_decoding);
955
956 /**
957  * vga_client_register - register or unregister a VGA arbitration client
958  * @pdev: pci device of the VGA client
959  * @set_decode: vga decode change callback
960  *
961  * Clients have two callback mechanisms they can use.
962  *
963  * @set_decode callback: If a client can disable its GPU VGA resource, it
964  * will get a callback from this to set the encode/decode state.
965  *
966  * Rationale: we cannot disable VGA decode resources unconditionally some single
967  * GPU laptops seem to require ACPI or BIOS access to the VGA registers to
968  * control things like backlights etc.  Hopefully newer multi-GPU laptops do
969  * something saner, and desktops won't have any special ACPI for this. The
970  * driver will get a callback when VGA arbitration is first used by userspace
971  * since some older X servers have issues.
972  *
973  * This function does not check whether a client for @pdev has been registered
974  * already.
975  *
976  * To unregister just call vga_client_unregister().
977  *
978  * Returns: 0 on success, -1 on failure
979  */
980 int vga_client_register(struct pci_dev *pdev,
981                 unsigned int (*set_decode)(struct pci_dev *pdev, bool decode))
982 {
983         int ret = -ENODEV;
984         struct vga_device *vgadev;
985         unsigned long flags;
986
987         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
988         vgadev = vgadev_find(pdev);
989         if (!vgadev)
990                 goto bail;
991
992         vgadev->set_decode = set_decode;
993         ret = 0;
994
995 bail:
996         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
997         return ret;
998
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(vga_client_register);
1001
1002 /*
1003  * Char driver implementation
1004  *
1005  * Semantics is:
1006  *
1007  *  open       : open user instance of the arbitrer. by default, it's
1008  *                attached to the default VGA device of the system.
1009  *
1010  *  close      : close user instance, release locks
1011  *
1012  *  read       : return a string indicating the status of the target.
1013  *                an IO state string is of the form {io,mem,io+mem,none},
1014  *                mc and ic are respectively mem and io lock counts (for
1015  *                debugging/diagnostic only). "decodes" indicate what the
1016  *                card currently decodes, "owns" indicates what is currently
1017  *                enabled on it, and "locks" indicates what is locked by this
1018  *                card. If the card is unplugged, we get "invalid" then for
1019  *                card_ID and an -ENODEV error is returned for any command
1020  *                until a new card is targeted
1021  *
1022  *   "<card_ID>,decodes=<io_state>,owns=<io_state>,locks=<io_state> (ic,mc)"
1023  *
1024  * write       : write a command to the arbiter. List of commands is:
1025  *
1026  *   target <card_ID>   : switch target to card <card_ID> (see below)
1027  *   lock <io_state>    : acquires locks on target ("none" is invalid io_state)
1028  *   trylock <io_state> : non-blocking acquire locks on target
1029  *   unlock <io_state>  : release locks on target
1030  *   unlock all         : release all locks on target held by this user
1031  *   decodes <io_state> : set the legacy decoding attributes for the card
1032  *
1033  * poll         : event if something change on any card (not just the target)
1034  *
1035  * card_ID is of the form "PCI:domain:bus:dev.fn". It can be set to "default"
1036  * to go back to the system default card (TODO: not implemented yet).
1037  * Currently, only PCI is supported as a prefix, but the userland API may
1038  * support other bus types in the future, even if the current kernel
1039  * implementation doesn't.
1040  *
1041  * Note about locks:
1042  *
1043  * The driver keeps track of which user has what locks on which card. It
1044  * supports stacking, like the kernel one. This complexifies the implementation
1045  * a bit, but makes the arbiter more tolerant to userspace problems and able
1046  * to properly cleanup in all cases when a process dies.
1047  * Currently, a max of 16 cards simultaneously can have locks issued from
1048  * userspace for a given user (file descriptor instance) of the arbiter.
1049  *
1050  * If the device is hot-unplugged, there is a hook inside the module to notify
1051  * they being added/removed in the system and automatically added/removed in
1052  * the arbiter.
1053  */
1054
1055 #define MAX_USER_CARDS         CONFIG_VGA_ARB_MAX_GPUS
1056 #define PCI_INVALID_CARD       ((struct pci_dev *)-1UL)
1057
1058 /*
1059  * Each user has an array of these, tracking which cards have locks
1060  */
1061 struct vga_arb_user_card {
1062         struct pci_dev *pdev;
1063         unsigned int mem_cnt;
1064         unsigned int io_cnt;
1065 };
1066
1067 struct vga_arb_private {
1068         struct list_head list;
1069         struct pci_dev *target;
1070         struct vga_arb_user_card cards[MAX_USER_CARDS];
1071         spinlock_t lock;
1072 };
1073
1074 static LIST_HEAD(vga_user_list);
1075 static DEFINE_SPINLOCK(vga_user_lock);
1076
1077
1078 /*
1079  * This function gets a string in the format: "PCI:domain:bus:dev.fn" and
1080  * returns the respective values. If the string is not in this format,
1081  * it returns 0.
1082  */
1083 static int vga_pci_str_to_vars(char *buf, int count, unsigned int *domain,
1084                                unsigned int *bus, unsigned int *devfn)
1085 {
1086         int n;
1087         unsigned int slot, func;
1088
1089
1090         n = sscanf(buf, "PCI:%x:%x:%x.%x", domain, bus, &slot, &func);
1091         if (n != 4)
1092                 return 0;
1093
1094         *devfn = PCI_DEVFN(slot, func);
1095
1096         return 1;
1097 }
1098
1099 static ssize_t vga_arb_read(struct file *file, char __user *buf,
1100                             size_t count, loff_t *ppos)
1101 {
1102         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1103         struct vga_device *vgadev;
1104         struct pci_dev *pdev;
1105         unsigned long flags;
1106         size_t len;
1107         int rc;
1108         char *lbuf;
1109
1110         lbuf = kmalloc(1024, GFP_KERNEL);
1111         if (lbuf == NULL)
1112                 return -ENOMEM;
1113
1114         /* Protects vga_list */
1115         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1116
1117         /* If we are targeting the default, use it */
1118         pdev = priv->target;
1119         if (pdev == NULL || pdev == PCI_INVALID_CARD) {
1120                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1121                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1122                 goto done;
1123         }
1124
1125         /* Find card vgadev structure */
1126         vgadev = vgadev_find(pdev);
1127         if (vgadev == NULL) {
1128                 /* Wow, it's not in the list, that shouldn't happen,
1129                  * let's fix us up and return invalid card
1130                  */
1131                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1132                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1133                 goto done;
1134         }
1135
1136         /* Fill the buffer with infos */
1137         len = snprintf(lbuf, 1024,
1138                        "count:%d,PCI:%s,decodes=%s,owns=%s,locks=%s(%u:%u)\n",
1139                        vga_decode_count, pci_name(pdev),
1140                        vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
1141                        vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
1142                        vga_iostate_to_str(vgadev->locks),
1143                        vgadev->io_lock_cnt, vgadev->mem_lock_cnt);
1144
1145         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1146 done:
1147
1148         /* Copy that to user */
1149         if (len > count)
1150                 len = count;
1151         rc = copy_to_user(buf, lbuf, len);
1152         kfree(lbuf);
1153         if (rc)
1154                 return -EFAULT;
1155         return len;
1156 }
1157
1158 /*
1159  * TODO: To avoid parsing inside kernel and to improve the speed we may
1160  * consider use ioctl here
1161  */
1162 static ssize_t vga_arb_write(struct file *file, const char __user *buf,
1163                              size_t count, loff_t *ppos)
1164 {
1165         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1166         struct vga_arb_user_card *uc = NULL;
1167         struct pci_dev *pdev;
1168
1169         unsigned int io_state;
1170
1171         char kbuf[64], *curr_pos;
1172         size_t remaining = count;
1173
1174         int ret_val;
1175         int i;
1176
1177         if (count >= sizeof(kbuf))
1178                 return -EINVAL;
1179         if (copy_from_user(kbuf, buf, count))
1180                 return -EFAULT;
1181         curr_pos = kbuf;
1182         kbuf[count] = '\0';     /* Just to make sure... */
1183
1184         if (strncmp(curr_pos, "lock ", 5) == 0) {
1185                 curr_pos += 5;
1186                 remaining -= 5;
1187
1188                 pr_debug("client 0x%p called 'lock'\n", priv);
1189
1190                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1191                         ret_val = -EPROTO;
1192                         goto done;
1193                 }
1194                 if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1195                         ret_val = -EPROTO;
1196                         goto done;
1197                 }
1198
1199                 pdev = priv->target;
1200                 if (priv->target == NULL) {
1201                         ret_val = -ENODEV;
1202                         goto done;
1203                 }
1204
1205                 vga_get_uninterruptible(pdev, io_state);
1206
1207                 /* Update the client's locks lists... */
1208                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1209                         if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1210                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1211                                         priv->cards[i].io_cnt++;
1212                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1213                                         priv->cards[i].mem_cnt++;
1214                                 break;
1215                         }
1216                 }
1217
1218                 ret_val = count;
1219                 goto done;
1220         } else if (strncmp(curr_pos, "unlock ", 7) == 0) {
1221                 curr_pos += 7;
1222                 remaining -= 7;
1223
1224                 pr_debug("client 0x%p called 'unlock'\n", priv);
1225
1226                 if (strncmp(curr_pos, "all", 3) == 0)
1227                         io_state = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
1228                 else {
1229                         if (!vga_str_to_iostate
1230                             (curr_pos, remaining, &io_state)) {
1231                                 ret_val = -EPROTO;
1232                                 goto done;
1233                         }
1234                         /* TODO: Add this?
1235                            if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1236                            ret_val = -EPROTO;
1237                            goto done;
1238                            }
1239                           */
1240                 }
1241
1242                 pdev = priv->target;
1243                 if (priv->target == NULL) {
1244                         ret_val = -ENODEV;
1245                         goto done;
1246                 }
1247                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1248                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1249                                 uc = &priv->cards[i];
1250                 }
1251
1252                 if (!uc) {
1253                         ret_val = -EINVAL;
1254                         goto done;
1255                 }
1256
1257                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO && uc->io_cnt == 0) {
1258                         ret_val = -EINVAL;
1259                         goto done;
1260                 }
1261
1262                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM && uc->mem_cnt == 0) {
1263                         ret_val = -EINVAL;
1264                         goto done;
1265                 }
1266
1267                 vga_put(pdev, io_state);
1268
1269                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1270                         uc->io_cnt--;
1271                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1272                         uc->mem_cnt--;
1273
1274                 ret_val = count;
1275                 goto done;
1276         } else if (strncmp(curr_pos, "trylock ", 8) == 0) {
1277                 curr_pos += 8;
1278                 remaining -= 8;
1279
1280                 pr_debug("client 0x%p called 'trylock'\n", priv);
1281
1282                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1283                         ret_val = -EPROTO;
1284                         goto done;
1285                 }
1286                 /* TODO: Add this?
1287                    if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1288                    ret_val = -EPROTO;
1289                    goto done;
1290                    }
1291                  */
1292
1293                 pdev = priv->target;
1294                 if (priv->target == NULL) {
1295                         ret_val = -ENODEV;
1296                         goto done;
1297                 }
1298
1299                 if (vga_tryget(pdev, io_state)) {
1300                         /* Update the client's locks lists... */
1301                         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1302                                 if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1303                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1304                                                 priv->cards[i].io_cnt++;
1305                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1306                                                 priv->cards[i].mem_cnt++;
1307                                         break;
1308                                 }
1309                         }
1310                         ret_val = count;
1311                         goto done;
1312                 } else {
1313                         ret_val = -EBUSY;
1314                         goto done;
1315                 }
1316
1317         } else if (strncmp(curr_pos, "target ", 7) == 0) {
1318                 unsigned int domain, bus, devfn;
1319                 struct vga_device *vgadev;
1320
1321                 curr_pos += 7;
1322                 remaining -= 7;
1323                 pr_debug("client 0x%p called 'target'\n", priv);
1324                 /* if target is default */
1325                 if (!strncmp(curr_pos, "default", 7))
1326                         pdev = pci_dev_get(vga_default_device());
1327                 else {
1328                         if (!vga_pci_str_to_vars(curr_pos, remaining,
1329                                                  &domain, &bus, &devfn)) {
1330                                 ret_val = -EPROTO;
1331                                 goto done;
1332                         }
1333                         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(domain, bus, devfn);
1334                         if (!pdev) {
1335                                 pr_debug("invalid PCI address %04x:%02x:%02x.%x\n",
1336                                          domain, bus, PCI_SLOT(devfn),
1337                                          PCI_FUNC(devfn));
1338                                 ret_val = -ENODEV;
1339                                 goto done;
1340                         }
1341
1342                         pr_debug("%s ==> %04x:%02x:%02x.%x pdev %p\n", curr_pos,
1343                                 domain, bus, PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn),
1344                                 pdev);
1345                 }
1346
1347                 vgadev = vgadev_find(pdev);
1348                 pr_debug("vgadev %p\n", vgadev);
1349                 if (vgadev == NULL) {
1350                         if (pdev) {
1351                                 vgaarb_dbg(&pdev->dev, "not a VGA device\n");
1352                                 pci_dev_put(pdev);
1353                         }
1354
1355                         ret_val = -ENODEV;
1356                         goto done;
1357                 }
1358
1359                 priv->target = pdev;
1360                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1361                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1362                                 break;
1363                         if (priv->cards[i].pdev == NULL) {
1364                                 priv->cards[i].pdev = pdev;
1365                                 priv->cards[i].io_cnt = 0;
1366                                 priv->cards[i].mem_cnt = 0;
1367                                 break;
1368                         }
1369                 }
1370                 if (i == MAX_USER_CARDS) {
1371                         vgaarb_dbg(&pdev->dev, "maximum user cards (%d) number reached, ignoring this one!\n",
1372                                 MAX_USER_CARDS);
1373                         pci_dev_put(pdev);
1374                         /* XXX: which value to return? */
1375                         ret_val =  -ENOMEM;
1376                         goto done;
1377                 }
1378
1379                 ret_val = count;
1380                 pci_dev_put(pdev);
1381                 goto done;
1382
1383
1384         } else if (strncmp(curr_pos, "decodes ", 8) == 0) {
1385                 curr_pos += 8;
1386                 remaining -= 8;
1387                 pr_debug("client 0x%p called 'decodes'\n", priv);
1388
1389                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1390                         ret_val = -EPROTO;
1391                         goto done;
1392                 }
1393                 pdev = priv->target;
1394                 if (priv->target == NULL) {
1395                         ret_val = -ENODEV;
1396                         goto done;
1397                 }
1398
1399                 __vga_set_legacy_decoding(pdev, io_state, true);
1400                 ret_val = count;
1401                 goto done;
1402         }
1403         /* If we got here, the message written is not part of the protocol! */
1404         return -EPROTO;
1405
1406 done:
1407         return ret_val;
1408 }
1409
1410 static __poll_t vga_arb_fpoll(struct file *file, poll_table *wait)
1411 {
1412         pr_debug("%s\n", __func__);
1413
1414         poll_wait(file, &vga_wait_queue, wait);
1415         return EPOLLIN;
1416 }
1417
1418 static int vga_arb_open(struct inode *inode, struct file *file)
1419 {
1420         struct vga_arb_private *priv;
1421         unsigned long flags;
1422
1423         pr_debug("%s\n", __func__);
1424
1425         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1426         if (priv == NULL)
1427                 return -ENOMEM;
1428         spin_lock_init(&priv->lock);
1429         file->private_data = priv;
1430
1431         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1432         list_add(&priv->list, &vga_user_list);
1433         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1434
1435         /* Set the client' lists of locks */
1436         priv->target = vga_default_device(); /* Maybe this is still null! */
1437         priv->cards[0].pdev = priv->target;
1438         priv->cards[0].io_cnt = 0;
1439         priv->cards[0].mem_cnt = 0;
1440
1441
1442         return 0;
1443 }
1444
1445 static int vga_arb_release(struct inode *inode, struct file *file)
1446 {
1447         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1448         struct vga_arb_user_card *uc;
1449         unsigned long flags;
1450         int i;
1451
1452         pr_debug("%s\n", __func__);
1453
1454         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1455         list_del(&priv->list);
1456         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1457                 uc = &priv->cards[i];
1458                 if (uc->pdev == NULL)
1459                         continue;
1460                 vgaarb_dbg(&uc->pdev->dev, "uc->io_cnt == %d, uc->mem_cnt == %d\n",
1461                         uc->io_cnt, uc->mem_cnt);
1462                 while (uc->io_cnt--)
1463                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_IO);
1464                 while (uc->mem_cnt--)
1465                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_MEM);
1466         }
1467         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1468
1469         kfree(priv);
1470
1471         return 0;
1472 }
1473
1474 /*
1475  * callback any registered clients to let them know we have a
1476  * change in VGA cards
1477  */
1478 static void vga_arbiter_notify_clients(void)
1479 {
1480         struct vga_device *vgadev;
1481         unsigned long flags;
1482         uint32_t new_decodes;
1483         bool new_state;
1484
1485         if (!vga_arbiter_used)
1486                 return;
1487
1488         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1489         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1490                 if (vga_count > 1)
1491                         new_state = false;
1492                 else
1493                         new_state = true;
1494                 if (vgadev->set_decode) {
1495                         new_decodes = vgadev->set_decode(vgadev->pdev,
1496                                                          new_state);
1497                         vga_update_device_decodes(vgadev, new_decodes);
1498                 }
1499         }
1500         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1501 }
1502
1503 static int pci_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
1504                       void *data)
1505 {
1506         struct device *dev = data;
1507         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1508         bool notify = false;
1509
1510         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
1511
1512         /* For now we're only intereted in devices added and removed. I didn't
1513          * test this thing here, so someone needs to double check for the
1514          * cases of hotplugable vga cards. */
1515         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE)
1516                 notify = vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1517         else if (action == BUS_NOTIFY_DEL_DEVICE)
1518                 notify = vga_arbiter_del_pci_device(pdev);
1519
1520         if (notify)
1521                 vga_arbiter_notify_clients();
1522         return 0;
1523 }
1524
1525 static struct notifier_block pci_notifier = {
1526         .notifier_call = pci_notify,
1527 };
1528
1529 static const struct file_operations vga_arb_device_fops = {
1530         .read = vga_arb_read,
1531         .write = vga_arb_write,
1532         .poll = vga_arb_fpoll,
1533         .open = vga_arb_open,
1534         .release = vga_arb_release,
1535         .llseek = noop_llseek,
1536 };
1537
1538 static struct miscdevice vga_arb_device = {
1539         MISC_DYNAMIC_MINOR, "vga_arbiter", &vga_arb_device_fops
1540 };
1541
1542 static int __init vga_arb_device_init(void)
1543 {
1544         int rc;
1545         struct pci_dev *pdev;
1546
1547         rc = misc_register(&vga_arb_device);
1548         if (rc < 0)
1549                 pr_err("error %d registering device\n", rc);
1550
1551         bus_register_notifier(&pci_bus_type, &pci_notifier);
1552
1553         /* We add all PCI devices satisfying VGA class in the arbiter by
1554          * default */
1555         pdev = NULL;
1556         while ((pdev =
1557                 pci_get_subsys(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
1558                                PCI_ANY_ID, pdev)) != NULL)
1559                 vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1560
1561         pr_info("loaded\n");
1562         return rc;
1563 }
1564 subsys_initcall_sync(vga_arb_device_init);