Merge branch 'opp/linux-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vireshk/pm
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / dma-buf / dma-fence.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Fence mechanism for dma-buf and to allow for asynchronous dma access
4  *
5  * Copyright (C) 2012 Canonical Ltd
6  * Copyright (C) 2012 Texas Instruments
7  *
8  * Authors:
9  * Rob Clark <robdclark@gmail.com>
10  * Maarten Lankhorst <maarten.lankhorst@canonical.com>
11  */
12
13 #include <linux/slab.h>
14 #include <linux/export.h>
15 #include <linux/atomic.h>
16 #include <linux/dma-fence.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18
19 #define CREATE_TRACE_POINTS
20 #include <trace/events/dma_fence.h>
21
22 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(dma_fence_emit);
23 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(dma_fence_enable_signal);
24 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL(dma_fence_signaled);
25
26 static DEFINE_SPINLOCK(dma_fence_stub_lock);
27 static struct dma_fence dma_fence_stub;
28
29 /*
30  * fence context counter: each execution context should have its own
31  * fence context, this allows checking if fences belong to the same
32  * context or not. One device can have multiple separate contexts,
33  * and they're used if some engine can run independently of another.
34  */
35 static atomic64_t dma_fence_context_counter = ATOMIC64_INIT(1);
36
37 /**
38  * DOC: DMA fences overview
39  *
40  * DMA fences, represented by &struct dma_fence, are the kernel internal
41  * synchronization primitive for DMA operations like GPU rendering, video
42  * encoding/decoding, or displaying buffers on a screen.
43  *
44  * A fence is initialized using dma_fence_init() and completed using
45  * dma_fence_signal(). Fences are associated with a context, allocated through
46  * dma_fence_context_alloc(), and all fences on the same context are
47  * fully ordered.
48  *
49  * Since the purposes of fences is to facilitate cross-device and
50  * cross-application synchronization, there's multiple ways to use one:
51  *
52  * - Individual fences can be exposed as a &sync_file, accessed as a file
53  *   descriptor from userspace, created by calling sync_file_create(). This is
54  *   called explicit fencing, since userspace passes around explicit
55  *   synchronization points.
56  *
57  * - Some subsystems also have their own explicit fencing primitives, like
58  *   &drm_syncobj. Compared to &sync_file, a &drm_syncobj allows the underlying
59  *   fence to be updated.
60  *
61  * - Then there's also implicit fencing, where the synchronization points are
62  *   implicitly passed around as part of shared &dma_buf instances. Such
63  *   implicit fences are stored in &struct dma_resv through the
64  *   &dma_buf.resv pointer.
65  */
66
67 /**
68  * DOC: fence cross-driver contract
69  *
70  * Since &dma_fence provide a cross driver contract, all drivers must follow the
71  * same rules:
72  *
73  * * Fences must complete in a reasonable time. Fences which represent kernels
74  *   and shaders submitted by userspace, which could run forever, must be backed
75  *   up by timeout and gpu hang recovery code. Minimally that code must prevent
76  *   further command submission and force complete all in-flight fences, e.g.
77  *   when the driver or hardware do not support gpu reset, or if the gpu reset
78  *   failed for some reason. Ideally the driver supports gpu recovery which only
79  *   affects the offending userspace context, and no other userspace
80  *   submissions.
81  *
82  * * Drivers may have different ideas of what completion within a reasonable
83  *   time means. Some hang recovery code uses a fixed timeout, others a mix
84  *   between observing forward progress and increasingly strict timeouts.
85  *   Drivers should not try to second guess timeout handling of fences from
86  *   other drivers.
87  *
88  * * To ensure there's no deadlocks of dma_fence_wait() against other locks
89  *   drivers should annotate all code required to reach dma_fence_signal(),
90  *   which completes the fences, with dma_fence_begin_signalling() and
91  *   dma_fence_end_signalling().
92  *
93  * * Drivers are allowed to call dma_fence_wait() while holding dma_resv_lock().
94  *   This means any code required for fence completion cannot acquire a
95  *   &dma_resv lock. Note that this also pulls in the entire established
96  *   locking hierarchy around dma_resv_lock() and dma_resv_unlock().
97  *
98  * * Drivers are allowed to call dma_fence_wait() from their &shrinker
99  *   callbacks. This means any code required for fence completion cannot
100  *   allocate memory with GFP_KERNEL.
101  *
102  * * Drivers are allowed to call dma_fence_wait() from their &mmu_notifier
103  *   respectively &mmu_interval_notifier callbacks. This means any code required
104  *   for fence completeion cannot allocate memory with GFP_NOFS or GFP_NOIO.
105  *   Only GFP_ATOMIC is permissible, which might fail.
106  *
107  * Note that only GPU drivers have a reasonable excuse for both requiring
108  * &mmu_interval_notifier and &shrinker callbacks at the same time as having to
109  * track asynchronous compute work using &dma_fence. No driver outside of
110  * drivers/gpu should ever call dma_fence_wait() in such contexts.
111  */
112
113 static const char *dma_fence_stub_get_name(struct dma_fence *fence)
114 {
115         return "stub";
116 }
117
118 static const struct dma_fence_ops dma_fence_stub_ops = {
119         .get_driver_name = dma_fence_stub_get_name,
120         .get_timeline_name = dma_fence_stub_get_name,
121 };
122
123 /**
124  * dma_fence_get_stub - return a signaled fence
125  *
126  * Return a stub fence which is already signaled. The fence's
127  * timestamp corresponds to the first time after boot this
128  * function is called.
129  */
130 struct dma_fence *dma_fence_get_stub(void)
131 {
132         spin_lock(&dma_fence_stub_lock);
133         if (!dma_fence_stub.ops) {
134                 dma_fence_init(&dma_fence_stub,
135                                &dma_fence_stub_ops,
136                                &dma_fence_stub_lock,
137                                0, 0);
138                 dma_fence_signal_locked(&dma_fence_stub);
139         }
140         spin_unlock(&dma_fence_stub_lock);
141
142         return dma_fence_get(&dma_fence_stub);
143 }
144 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_get_stub);
145
146 /**
147  * dma_fence_allocate_private_stub - return a private, signaled fence
148  *
149  * Return a newly allocated and signaled stub fence.
150  */
151 struct dma_fence *dma_fence_allocate_private_stub(void)
152 {
153         struct dma_fence *fence;
154
155         fence = kzalloc(sizeof(*fence), GFP_KERNEL);
156         if (fence == NULL)
157                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
158
159         dma_fence_init(fence,
160                        &dma_fence_stub_ops,
161                        &dma_fence_stub_lock,
162                        0, 0);
163         dma_fence_signal(fence);
164
165         return fence;
166 }
167 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_allocate_private_stub);
168
169 /**
170  * dma_fence_context_alloc - allocate an array of fence contexts
171  * @num: amount of contexts to allocate
172  *
173  * This function will return the first index of the number of fence contexts
174  * allocated.  The fence context is used for setting &dma_fence.context to a
175  * unique number by passing the context to dma_fence_init().
176  */
177 u64 dma_fence_context_alloc(unsigned num)
178 {
179         WARN_ON(!num);
180         return atomic64_fetch_add(num, &dma_fence_context_counter);
181 }
182 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_context_alloc);
183
184 /**
185  * DOC: fence signalling annotation
186  *
187  * Proving correctness of all the kernel code around &dma_fence through code
188  * review and testing is tricky for a few reasons:
189  *
190  * * It is a cross-driver contract, and therefore all drivers must follow the
191  *   same rules for lock nesting order, calling contexts for various functions
192  *   and anything else significant for in-kernel interfaces. But it is also
193  *   impossible to test all drivers in a single machine, hence brute-force N vs.
194  *   N testing of all combinations is impossible. Even just limiting to the
195  *   possible combinations is infeasible.
196  *
197  * * There is an enormous amount of driver code involved. For render drivers
198  *   there's the tail of command submission, after fences are published,
199  *   scheduler code, interrupt and workers to process job completion,
200  *   and timeout, gpu reset and gpu hang recovery code. Plus for integration
201  *   with core mm with have &mmu_notifier, respectively &mmu_interval_notifier,
202  *   and &shrinker. For modesetting drivers there's the commit tail functions
203  *   between when fences for an atomic modeset are published, and when the
204  *   corresponding vblank completes, including any interrupt processing and
205  *   related workers. Auditing all that code, across all drivers, is not
206  *   feasible.
207  *
208  * * Due to how many other subsystems are involved and the locking hierarchies
209  *   this pulls in there is extremely thin wiggle-room for driver-specific
210  *   differences. &dma_fence interacts with almost all of the core memory
211  *   handling through page fault handlers via &dma_resv, dma_resv_lock() and
212  *   dma_resv_unlock(). On the other side it also interacts through all
213  *   allocation sites through &mmu_notifier and &shrinker.
214  *
215  * Furthermore lockdep does not handle cross-release dependencies, which means
216  * any deadlocks between dma_fence_wait() and dma_fence_signal() can't be caught
217  * at runtime with some quick testing. The simplest example is one thread
218  * waiting on a &dma_fence while holding a lock::
219  *
220  *     lock(A);
221  *     dma_fence_wait(B);
222  *     unlock(A);
223  *
224  * while the other thread is stuck trying to acquire the same lock, which
225  * prevents it from signalling the fence the previous thread is stuck waiting
226  * on::
227  *
228  *     lock(A);
229  *     unlock(A);
230  *     dma_fence_signal(B);
231  *
232  * By manually annotating all code relevant to signalling a &dma_fence we can
233  * teach lockdep about these dependencies, which also helps with the validation
234  * headache since now lockdep can check all the rules for us::
235  *
236  *    cookie = dma_fence_begin_signalling();
237  *    lock(A);
238  *    unlock(A);
239  *    dma_fence_signal(B);
240  *    dma_fence_end_signalling(cookie);
241  *
242  * For using dma_fence_begin_signalling() and dma_fence_end_signalling() to
243  * annotate critical sections the following rules need to be observed:
244  *
245  * * All code necessary to complete a &dma_fence must be annotated, from the
246  *   point where a fence is accessible to other threads, to the point where
247  *   dma_fence_signal() is called. Un-annotated code can contain deadlock issues,
248  *   and due to the very strict rules and many corner cases it is infeasible to
249  *   catch these just with review or normal stress testing.
250  *
251  * * &struct dma_resv deserves a special note, since the readers are only
252  *   protected by rcu. This means the signalling critical section starts as soon
253  *   as the new fences are installed, even before dma_resv_unlock() is called.
254  *
255  * * The only exception are fast paths and opportunistic signalling code, which
256  *   calls dma_fence_signal() purely as an optimization, but is not required to
257  *   guarantee completion of a &dma_fence. The usual example is a wait IOCTL
258  *   which calls dma_fence_signal(), while the mandatory completion path goes
259  *   through a hardware interrupt and possible job completion worker.
260  *
261  * * To aid composability of code, the annotations can be freely nested, as long
262  *   as the overall locking hierarchy is consistent. The annotations also work
263  *   both in interrupt and process context. Due to implementation details this
264  *   requires that callers pass an opaque cookie from
265  *   dma_fence_begin_signalling() to dma_fence_end_signalling().
266  *
267  * * Validation against the cross driver contract is implemented by priming
268  *   lockdep with the relevant hierarchy at boot-up. This means even just
269  *   testing with a single device is enough to validate a driver, at least as
270  *   far as deadlocks with dma_fence_wait() against dma_fence_signal() are
271  *   concerned.
272  */
273 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
274 static struct lockdep_map dma_fence_lockdep_map = {
275         .name = "dma_fence_map"
276 };
277
278 /**
279  * dma_fence_begin_signalling - begin a critical DMA fence signalling section
280  *
281  * Drivers should use this to annotate the beginning of any code section
282  * required to eventually complete &dma_fence by calling dma_fence_signal().
283  *
284  * The end of these critical sections are annotated with
285  * dma_fence_end_signalling().
286  *
287  * Returns:
288  *
289  * Opaque cookie needed by the implementation, which needs to be passed to
290  * dma_fence_end_signalling().
291  */
292 bool dma_fence_begin_signalling(void)
293 {
294         /* explicitly nesting ... */
295         if (lock_is_held_type(&dma_fence_lockdep_map, 1))
296                 return true;
297
298         /* rely on might_sleep check for soft/hardirq locks */
299         if (in_atomic())
300                 return true;
301
302         /* ... and non-recursive readlock */
303         lock_acquire(&dma_fence_lockdep_map, 0, 0, 1, 1, NULL, _RET_IP_);
304
305         return false;
306 }
307 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_begin_signalling);
308
309 /**
310  * dma_fence_end_signalling - end a critical DMA fence signalling section
311  * @cookie: opaque cookie from dma_fence_begin_signalling()
312  *
313  * Closes a critical section annotation opened by dma_fence_begin_signalling().
314  */
315 void dma_fence_end_signalling(bool cookie)
316 {
317         if (cookie)
318                 return;
319
320         lock_release(&dma_fence_lockdep_map, _RET_IP_);
321 }
322 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_end_signalling);
323
324 void __dma_fence_might_wait(void)
325 {
326         bool tmp;
327
328         tmp = lock_is_held_type(&dma_fence_lockdep_map, 1);
329         if (tmp)
330                 lock_release(&dma_fence_lockdep_map, _THIS_IP_);
331         lock_map_acquire(&dma_fence_lockdep_map);
332         lock_map_release(&dma_fence_lockdep_map);
333         if (tmp)
334                 lock_acquire(&dma_fence_lockdep_map, 0, 0, 1, 1, NULL, _THIS_IP_);
335 }
336 #endif
337
338
339 /**
340  * dma_fence_signal_timestamp_locked - signal completion of a fence
341  * @fence: the fence to signal
342  * @timestamp: fence signal timestamp in kernel's CLOCK_MONOTONIC time domain
343  *
344  * Signal completion for software callbacks on a fence, this will unblock
345  * dma_fence_wait() calls and run all the callbacks added with
346  * dma_fence_add_callback(). Can be called multiple times, but since a fence
347  * can only go from the unsignaled to the signaled state and not back, it will
348  * only be effective the first time. Set the timestamp provided as the fence
349  * signal timestamp.
350  *
351  * Unlike dma_fence_signal_timestamp(), this function must be called with
352  * &dma_fence.lock held.
353  *
354  * Returns 0 on success and a negative error value when @fence has been
355  * signalled already.
356  */
357 int dma_fence_signal_timestamp_locked(struct dma_fence *fence,
358                                       ktime_t timestamp)
359 {
360         struct dma_fence_cb *cur, *tmp;
361         struct list_head cb_list;
362
363         lockdep_assert_held(fence->lock);
364
365         if (unlikely(test_and_set_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT,
366                                       &fence->flags)))
367                 return -EINVAL;
368
369         /* Stash the cb_list before replacing it with the timestamp */
370         list_replace(&fence->cb_list, &cb_list);
371
372         fence->timestamp = timestamp;
373         set_bit(DMA_FENCE_FLAG_TIMESTAMP_BIT, &fence->flags);
374         trace_dma_fence_signaled(fence);
375
376         list_for_each_entry_safe(cur, tmp, &cb_list, node) {
377                 INIT_LIST_HEAD(&cur->node);
378                 cur->func(fence, cur);
379         }
380
381         return 0;
382 }
383 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_signal_timestamp_locked);
384
385 /**
386  * dma_fence_signal_timestamp - signal completion of a fence
387  * @fence: the fence to signal
388  * @timestamp: fence signal timestamp in kernel's CLOCK_MONOTONIC time domain
389  *
390  * Signal completion for software callbacks on a fence, this will unblock
391  * dma_fence_wait() calls and run all the callbacks added with
392  * dma_fence_add_callback(). Can be called multiple times, but since a fence
393  * can only go from the unsignaled to the signaled state and not back, it will
394  * only be effective the first time. Set the timestamp provided as the fence
395  * signal timestamp.
396  *
397  * Returns 0 on success and a negative error value when @fence has been
398  * signalled already.
399  */
400 int dma_fence_signal_timestamp(struct dma_fence *fence, ktime_t timestamp)
401 {
402         unsigned long flags;
403         int ret;
404
405         if (!fence)
406                 return -EINVAL;
407
408         spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
409         ret = dma_fence_signal_timestamp_locked(fence, timestamp);
410         spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
411
412         return ret;
413 }
414 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_signal_timestamp);
415
416 /**
417  * dma_fence_signal_locked - signal completion of a fence
418  * @fence: the fence to signal
419  *
420  * Signal completion for software callbacks on a fence, this will unblock
421  * dma_fence_wait() calls and run all the callbacks added with
422  * dma_fence_add_callback(). Can be called multiple times, but since a fence
423  * can only go from the unsignaled to the signaled state and not back, it will
424  * only be effective the first time.
425  *
426  * Unlike dma_fence_signal(), this function must be called with &dma_fence.lock
427  * held.
428  *
429  * Returns 0 on success and a negative error value when @fence has been
430  * signalled already.
431  */
432 int dma_fence_signal_locked(struct dma_fence *fence)
433 {
434         return dma_fence_signal_timestamp_locked(fence, ktime_get());
435 }
436 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_signal_locked);
437
438 /**
439  * dma_fence_signal - signal completion of a fence
440  * @fence: the fence to signal
441  *
442  * Signal completion for software callbacks on a fence, this will unblock
443  * dma_fence_wait() calls and run all the callbacks added with
444  * dma_fence_add_callback(). Can be called multiple times, but since a fence
445  * can only go from the unsignaled to the signaled state and not back, it will
446  * only be effective the first time.
447  *
448  * Returns 0 on success and a negative error value when @fence has been
449  * signalled already.
450  */
451 int dma_fence_signal(struct dma_fence *fence)
452 {
453         unsigned long flags;
454         int ret;
455         bool tmp;
456
457         if (!fence)
458                 return -EINVAL;
459
460         tmp = dma_fence_begin_signalling();
461
462         spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
463         ret = dma_fence_signal_timestamp_locked(fence, ktime_get());
464         spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
465
466         dma_fence_end_signalling(tmp);
467
468         return ret;
469 }
470 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_signal);
471
472 /**
473  * dma_fence_wait_timeout - sleep until the fence gets signaled
474  * or until timeout elapses
475  * @fence: the fence to wait on
476  * @intr: if true, do an interruptible wait
477  * @timeout: timeout value in jiffies, or MAX_SCHEDULE_TIMEOUT
478  *
479  * Returns -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if the wait timed out, or the
480  * remaining timeout in jiffies on success. Other error values may be
481  * returned on custom implementations.
482  *
483  * Performs a synchronous wait on this fence. It is assumed the caller
484  * directly or indirectly (buf-mgr between reservation and committing)
485  * holds a reference to the fence, otherwise the fence might be
486  * freed before return, resulting in undefined behavior.
487  *
488  * See also dma_fence_wait() and dma_fence_wait_any_timeout().
489  */
490 signed long
491 dma_fence_wait_timeout(struct dma_fence *fence, bool intr, signed long timeout)
492 {
493         signed long ret;
494
495         if (WARN_ON(timeout < 0))
496                 return -EINVAL;
497
498         might_sleep();
499
500         __dma_fence_might_wait();
501
502         trace_dma_fence_wait_start(fence);
503         if (fence->ops->wait)
504                 ret = fence->ops->wait(fence, intr, timeout);
505         else
506                 ret = dma_fence_default_wait(fence, intr, timeout);
507         trace_dma_fence_wait_end(fence);
508         return ret;
509 }
510 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_wait_timeout);
511
512 /**
513  * dma_fence_release - default relese function for fences
514  * @kref: &dma_fence.recfount
515  *
516  * This is the default release functions for &dma_fence. Drivers shouldn't call
517  * this directly, but instead call dma_fence_put().
518  */
519 void dma_fence_release(struct kref *kref)
520 {
521         struct dma_fence *fence =
522                 container_of(kref, struct dma_fence, refcount);
523
524         trace_dma_fence_destroy(fence);
525
526         if (WARN(!list_empty(&fence->cb_list) &&
527                  !test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &fence->flags),
528                  "Fence %s:%s:%llx:%llx released with pending signals!\n",
529                  fence->ops->get_driver_name(fence),
530                  fence->ops->get_timeline_name(fence),
531                  fence->context, fence->seqno)) {
532                 unsigned long flags;
533
534                 /*
535                  * Failed to signal before release, likely a refcounting issue.
536                  *
537                  * This should never happen, but if it does make sure that we
538                  * don't leave chains dangling. We set the error flag first
539                  * so that the callbacks know this signal is due to an error.
540                  */
541                 spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
542                 fence->error = -EDEADLK;
543                 dma_fence_signal_locked(fence);
544                 spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
545         }
546
547         if (fence->ops->release)
548                 fence->ops->release(fence);
549         else
550                 dma_fence_free(fence);
551 }
552 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_release);
553
554 /**
555  * dma_fence_free - default release function for &dma_fence.
556  * @fence: fence to release
557  *
558  * This is the default implementation for &dma_fence_ops.release. It calls
559  * kfree_rcu() on @fence.
560  */
561 void dma_fence_free(struct dma_fence *fence)
562 {
563         kfree_rcu(fence, rcu);
564 }
565 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_free);
566
567 static bool __dma_fence_enable_signaling(struct dma_fence *fence)
568 {
569         bool was_set;
570
571         lockdep_assert_held(fence->lock);
572
573         was_set = test_and_set_bit(DMA_FENCE_FLAG_ENABLE_SIGNAL_BIT,
574                                    &fence->flags);
575
576         if (test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &fence->flags))
577                 return false;
578
579         if (!was_set && fence->ops->enable_signaling) {
580                 trace_dma_fence_enable_signal(fence);
581
582                 if (!fence->ops->enable_signaling(fence)) {
583                         dma_fence_signal_locked(fence);
584                         return false;
585                 }
586         }
587
588         return true;
589 }
590
591 /**
592  * dma_fence_enable_sw_signaling - enable signaling on fence
593  * @fence: the fence to enable
594  *
595  * This will request for sw signaling to be enabled, to make the fence
596  * complete as soon as possible. This calls &dma_fence_ops.enable_signaling
597  * internally.
598  */
599 void dma_fence_enable_sw_signaling(struct dma_fence *fence)
600 {
601         unsigned long flags;
602
603         if (test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &fence->flags))
604                 return;
605
606         spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
607         __dma_fence_enable_signaling(fence);
608         spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
609 }
610 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_enable_sw_signaling);
611
612 /**
613  * dma_fence_add_callback - add a callback to be called when the fence
614  * is signaled
615  * @fence: the fence to wait on
616  * @cb: the callback to register
617  * @func: the function to call
618  *
619  * @cb will be initialized by dma_fence_add_callback(), no initialization
620  * by the caller is required. Any number of callbacks can be registered
621  * to a fence, but a callback can only be registered to one fence at a time.
622  *
623  * Note that the callback can be called from an atomic context.  If
624  * fence is already signaled, this function will return -ENOENT (and
625  * *not* call the callback).
626  *
627  * Add a software callback to the fence. Same restrictions apply to
628  * refcount as it does to dma_fence_wait(), however the caller doesn't need to
629  * keep a refcount to fence afterward dma_fence_add_callback() has returned:
630  * when software access is enabled, the creator of the fence is required to keep
631  * the fence alive until after it signals with dma_fence_signal(). The callback
632  * itself can be called from irq context.
633  *
634  * Returns 0 in case of success, -ENOENT if the fence is already signaled
635  * and -EINVAL in case of error.
636  */
637 int dma_fence_add_callback(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *cb,
638                            dma_fence_func_t func)
639 {
640         unsigned long flags;
641         int ret = 0;
642
643         if (WARN_ON(!fence || !func))
644                 return -EINVAL;
645
646         if (test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &fence->flags)) {
647                 INIT_LIST_HEAD(&cb->node);
648                 return -ENOENT;
649         }
650
651         spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
652
653         if (__dma_fence_enable_signaling(fence)) {
654                 cb->func = func;
655                 list_add_tail(&cb->node, &fence->cb_list);
656         } else {
657                 INIT_LIST_HEAD(&cb->node);
658                 ret = -ENOENT;
659         }
660
661         spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
662
663         return ret;
664 }
665 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_add_callback);
666
667 /**
668  * dma_fence_get_status - returns the status upon completion
669  * @fence: the dma_fence to query
670  *
671  * This wraps dma_fence_get_status_locked() to return the error status
672  * condition on a signaled fence. See dma_fence_get_status_locked() for more
673  * details.
674  *
675  * Returns 0 if the fence has not yet been signaled, 1 if the fence has
676  * been signaled without an error condition, or a negative error code
677  * if the fence has been completed in err.
678  */
679 int dma_fence_get_status(struct dma_fence *fence)
680 {
681         unsigned long flags;
682         int status;
683
684         spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
685         status = dma_fence_get_status_locked(fence);
686         spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
687
688         return status;
689 }
690 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_get_status);
691
692 /**
693  * dma_fence_remove_callback - remove a callback from the signaling list
694  * @fence: the fence to wait on
695  * @cb: the callback to remove
696  *
697  * Remove a previously queued callback from the fence. This function returns
698  * true if the callback is successfully removed, or false if the fence has
699  * already been signaled.
700  *
701  * *WARNING*:
702  * Cancelling a callback should only be done if you really know what you're
703  * doing, since deadlocks and race conditions could occur all too easily. For
704  * this reason, it should only ever be done on hardware lockup recovery,
705  * with a reference held to the fence.
706  *
707  * Behaviour is undefined if @cb has not been added to @fence using
708  * dma_fence_add_callback() beforehand.
709  */
710 bool
711 dma_fence_remove_callback(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *cb)
712 {
713         unsigned long flags;
714         bool ret;
715
716         spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
717
718         ret = !list_empty(&cb->node);
719         if (ret)
720                 list_del_init(&cb->node);
721
722         spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
723
724         return ret;
725 }
726 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_remove_callback);
727
728 struct default_wait_cb {
729         struct dma_fence_cb base;
730         struct task_struct *task;
731 };
732
733 static void
734 dma_fence_default_wait_cb(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *cb)
735 {
736         struct default_wait_cb *wait =
737                 container_of(cb, struct default_wait_cb, base);
738
739         wake_up_state(wait->task, TASK_NORMAL);
740 }
741
742 /**
743  * dma_fence_default_wait - default sleep until the fence gets signaled
744  * or until timeout elapses
745  * @fence: the fence to wait on
746  * @intr: if true, do an interruptible wait
747  * @timeout: timeout value in jiffies, or MAX_SCHEDULE_TIMEOUT
748  *
749  * Returns -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if the wait timed out, or the
750  * remaining timeout in jiffies on success. If timeout is zero the value one is
751  * returned if the fence is already signaled for consistency with other
752  * functions taking a jiffies timeout.
753  */
754 signed long
755 dma_fence_default_wait(struct dma_fence *fence, bool intr, signed long timeout)
756 {
757         struct default_wait_cb cb;
758         unsigned long flags;
759         signed long ret = timeout ? timeout : 1;
760
761         if (test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &fence->flags))
762                 return ret;
763
764         spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
765
766         if (intr && signal_pending(current)) {
767                 ret = -ERESTARTSYS;
768                 goto out;
769         }
770
771         if (!__dma_fence_enable_signaling(fence))
772                 goto out;
773
774         if (!timeout) {
775                 ret = 0;
776                 goto out;
777         }
778
779         cb.base.func = dma_fence_default_wait_cb;
780         cb.task = current;
781         list_add(&cb.base.node, &fence->cb_list);
782
783         while (!test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &fence->flags) && ret > 0) {
784                 if (intr)
785                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
786                 else
787                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
788                 spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
789
790                 ret = schedule_timeout(ret);
791
792                 spin_lock_irqsave(fence->lock, flags);
793                 if (ret > 0 && intr && signal_pending(current))
794                         ret = -ERESTARTSYS;
795         }
796
797         if (!list_empty(&cb.base.node))
798                 list_del(&cb.base.node);
799         __set_current_state(TASK_RUNNING);
800
801 out:
802         spin_unlock_irqrestore(fence->lock, flags);
803         return ret;
804 }
805 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_default_wait);
806
807 static bool
808 dma_fence_test_signaled_any(struct dma_fence **fences, uint32_t count,
809                             uint32_t *idx)
810 {
811         int i;
812
813         for (i = 0; i < count; ++i) {
814                 struct dma_fence *fence = fences[i];
815                 if (test_bit(DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT, &fence->flags)) {
816                         if (idx)
817                                 *idx = i;
818                         return true;
819                 }
820         }
821         return false;
822 }
823
824 /**
825  * dma_fence_wait_any_timeout - sleep until any fence gets signaled
826  * or until timeout elapses
827  * @fences: array of fences to wait on
828  * @count: number of fences to wait on
829  * @intr: if true, do an interruptible wait
830  * @timeout: timeout value in jiffies, or MAX_SCHEDULE_TIMEOUT
831  * @idx: used to store the first signaled fence index, meaningful only on
832  *      positive return
833  *
834  * Returns -EINVAL on custom fence wait implementation, -ERESTARTSYS if
835  * interrupted, 0 if the wait timed out, or the remaining timeout in jiffies
836  * on success.
837  *
838  * Synchronous waits for the first fence in the array to be signaled. The
839  * caller needs to hold a reference to all fences in the array, otherwise a
840  * fence might be freed before return, resulting in undefined behavior.
841  *
842  * See also dma_fence_wait() and dma_fence_wait_timeout().
843  */
844 signed long
845 dma_fence_wait_any_timeout(struct dma_fence **fences, uint32_t count,
846                            bool intr, signed long timeout, uint32_t *idx)
847 {
848         struct default_wait_cb *cb;
849         signed long ret = timeout;
850         unsigned i;
851
852         if (WARN_ON(!fences || !count || timeout < 0))
853                 return -EINVAL;
854
855         if (timeout == 0) {
856                 for (i = 0; i < count; ++i)
857                         if (dma_fence_is_signaled(fences[i])) {
858                                 if (idx)
859                                         *idx = i;
860                                 return 1;
861                         }
862
863                 return 0;
864         }
865
866         cb = kcalloc(count, sizeof(struct default_wait_cb), GFP_KERNEL);
867         if (cb == NULL) {
868                 ret = -ENOMEM;
869                 goto err_free_cb;
870         }
871
872         for (i = 0; i < count; ++i) {
873                 struct dma_fence *fence = fences[i];
874
875                 cb[i].task = current;
876                 if (dma_fence_add_callback(fence, &cb[i].base,
877                                            dma_fence_default_wait_cb)) {
878                         /* This fence is already signaled */
879                         if (idx)
880                                 *idx = i;
881                         goto fence_rm_cb;
882                 }
883         }
884
885         while (ret > 0) {
886                 if (intr)
887                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
888                 else
889                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
890
891                 if (dma_fence_test_signaled_any(fences, count, idx))
892                         break;
893
894                 ret = schedule_timeout(ret);
895
896                 if (ret > 0 && intr && signal_pending(current))
897                         ret = -ERESTARTSYS;
898         }
899
900         __set_current_state(TASK_RUNNING);
901
902 fence_rm_cb:
903         while (i-- > 0)
904                 dma_fence_remove_callback(fences[i], &cb[i].base);
905
906 err_free_cb:
907         kfree(cb);
908
909         return ret;
910 }
911 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_wait_any_timeout);
912
913 /**
914  * dma_fence_init - Initialize a custom fence.
915  * @fence: the fence to initialize
916  * @ops: the dma_fence_ops for operations on this fence
917  * @lock: the irqsafe spinlock to use for locking this fence
918  * @context: the execution context this fence is run on
919  * @seqno: a linear increasing sequence number for this context
920  *
921  * Initializes an allocated fence, the caller doesn't have to keep its
922  * refcount after committing with this fence, but it will need to hold a
923  * refcount again if &dma_fence_ops.enable_signaling gets called.
924  *
925  * context and seqno are used for easy comparison between fences, allowing
926  * to check which fence is later by simply using dma_fence_later().
927  */
928 void
929 dma_fence_init(struct dma_fence *fence, const struct dma_fence_ops *ops,
930                spinlock_t *lock, u64 context, u64 seqno)
931 {
932         BUG_ON(!lock);
933         BUG_ON(!ops || !ops->get_driver_name || !ops->get_timeline_name);
934
935         kref_init(&fence->refcount);
936         fence->ops = ops;
937         INIT_LIST_HEAD(&fence->cb_list);
938         fence->lock = lock;
939         fence->context = context;
940         fence->seqno = seqno;
941         fence->flags = 0UL;
942         fence->error = 0;
943
944         trace_dma_fence_init(fence);
945 }
946 EXPORT_SYMBOL(dma_fence_init);