Linux-libre 3.16.85-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
5  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
6  */
7
8 /*
9  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
10  *
11  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
12  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
13  * All Rights Reserved.
14  *
15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
16  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
17  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
18  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
19  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
20  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
21  *
22  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
23  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
24  * Software.
25  *
26  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
27  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
28  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
29  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
30  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
31  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
32  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <drm/drmP.h>
36 #include "drm_trace.h"
37
38 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
39 #include <linux/slab.h>
40
41 #include <linux/vgaarb.h>
42 #include <linux/export.h>
43
44 /* Access macro for slots in vblank timestamp ringbuffer. */
45 #define vblanktimestamp(dev, crtc, count) \
46         ((dev)->vblank[crtc].time[(count) % DRM_VBLANKTIME_RBSIZE])
47
48 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
49  * drm_timestamp_precision before giving up.
50  */
51 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
52
53 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
54  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
55  */
56 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
57
58 /*
59  * Clear vblank timestamp buffer for a crtc.
60  */
61 static void clear_vblank_timestamps(struct drm_device *dev, int crtc)
62 {
63         memset(dev->vblank[crtc].time, 0, sizeof(dev->vblank[crtc].time));
64 }
65
66 /*
67  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
68  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
69  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
70  * disable.
71  */
72 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, int crtc)
73 {
74         unsigned long irqflags;
75         u32 vblcount;
76         s64 diff_ns;
77         int vblrc;
78         struct timeval tvblank;
79         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
80
81         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
82          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
83          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
84          */
85         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
86
87         dev->driver->disable_vblank(dev, crtc);
88         dev->vblank[crtc].enabled = false;
89
90         /* No further vblank irq's will be processed after
91          * this point. Get current hardware vblank count and
92          * vblank timestamp, repeat until they are consistent.
93          *
94          * FIXME: There is still a race condition here and in
95          * drm_update_vblank_count() which can cause off-by-one
96          * reinitialization of software vblank counter. If gpu
97          * vblank counter doesn't increment exactly at the leading
98          * edge of a vblank interval, then we can lose 1 count if
99          * we happen to execute between start of vblank and the
100          * delayed gpu counter increment.
101          */
102         do {
103                 dev->vblank[crtc].last = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
104                 vblrc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, 0);
105         } while (dev->vblank[crtc].last != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc) && (--count) && vblrc);
106
107         if (!count)
108                 vblrc = 0;
109
110         /* Compute time difference to stored timestamp of last vblank
111          * as updated by last invocation of drm_handle_vblank() in vblank irq.
112          */
113         vblcount = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
114         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
115                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
116
117         /* If there is at least 1 msec difference between the last stored
118          * timestamp and tvblank, then we are currently executing our
119          * disable inside a new vblank interval, the tvblank timestamp
120          * corresponds to this new vblank interval and the irq handler
121          * for this vblank didn't run yet and won't run due to our disable.
122          * Therefore we need to do the job of drm_handle_vblank() and
123          * increment the vblank counter by one to account for this vblank.
124          *
125          * Skip this step if there isn't any high precision timestamp
126          * available. In that case we can't account for this and just
127          * hope for the best.
128          */
129         if ((vblrc > 0) && (abs64(diff_ns) > 1000000)) {
130                 atomic_inc(&dev->vblank[crtc].count);
131                 smp_mb__after_atomic();
132         }
133
134         /* Invalidate all timestamps while vblank irq's are off. */
135         clear_vblank_timestamps(dev, crtc);
136
137         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
138 }
139
140 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
141 {
142         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
143         struct drm_device *dev = vblank->dev;
144         unsigned long irqflags;
145         int crtc = vblank->crtc;
146
147         if (!dev->vblank_disable_allowed)
148                 return;
149
150         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
151         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
152                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %d\n", crtc);
153                 vblank_disable_and_save(dev, crtc);
154         }
155         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
156 }
157
158 /**
159  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
160  * @dev: DRM device
161  *
162  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
163  */
164 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
165 {
166         int crtc;
167
168         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
169         if (dev->num_crtcs == 0)
170                 return;
171
172         for (crtc = 0; crtc < dev->num_crtcs; crtc++) {
173                 del_timer_sync(&dev->vblank[crtc].disable_timer);
174                 vblank_disable_fn((unsigned long)&dev->vblank[crtc]);
175         }
176
177         kfree(dev->vblank);
178
179         dev->num_crtcs = 0;
180 }
181 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
182
183 /**
184  * drm_vblank_init - initialize vblank support
185  * @dev: drm_device
186  * @num_crtcs: number of crtcs supported by @dev
187  *
188  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
189  *
190  * Returns:
191  * Zero on success or a negative error code on failure.
192  */
193 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, int num_crtcs)
194 {
195         int i, ret = -ENOMEM;
196
197         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
198         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
199
200         dev->num_crtcs = num_crtcs;
201
202         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
203         if (!dev->vblank)
204                 goto err;
205
206         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
207                 dev->vblank[i].dev = dev;
208                 dev->vblank[i].crtc = i;
209                 init_waitqueue_head(&dev->vblank[i].queue);
210                 setup_timer(&dev->vblank[i].disable_timer, vblank_disable_fn,
211                             (unsigned long)&dev->vblank[i]);
212         }
213
214         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
215
216         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
217         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
218                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
219         else
220                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
221
222         dev->vblank_disable_allowed = false;
223
224         return 0;
225
226 err:
227         drm_vblank_cleanup(dev);
228         return ret;
229 }
230 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
231
232 static void drm_irq_vgaarb_nokms(void *cookie, bool state)
233 {
234         struct drm_device *dev = cookie;
235
236         if (dev->driver->vgaarb_irq) {
237                 dev->driver->vgaarb_irq(dev, state);
238                 return;
239         }
240
241         if (!dev->irq_enabled)
242                 return;
243
244         if (state) {
245                 if (dev->driver->irq_uninstall)
246                         dev->driver->irq_uninstall(dev);
247         } else {
248                 if (dev->driver->irq_preinstall)
249                         dev->driver->irq_preinstall(dev);
250                 if (dev->driver->irq_postinstall)
251                         dev->driver->irq_postinstall(dev);
252         }
253 }
254
255 /**
256  * drm_irq_install - install IRQ handler
257  * @dev: DRM device
258  * @irq: IRQ number to install the handler for
259  *
260  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
261  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
262  * installation.
263  *
264  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
265  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
266  * interrupts must instead set drm_device->irq_enabled to signal the DRM core
267  * that vblank interrupts are available.
268  *
269  * Returns:
270  * Zero on success or a negative error code on failure.
271  */
272 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
273 {
274         int ret;
275         unsigned long sh_flags = 0;
276
277         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
278                 return -EINVAL;
279
280         if (irq == 0)
281                 return -EINVAL;
282
283         /* Driver must have been initialized */
284         if (!dev->dev_private)
285                 return -EINVAL;
286
287         if (dev->irq_enabled)
288                 return -EBUSY;
289         dev->irq_enabled = true;
290
291         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
292
293         /* Before installing handler */
294         if (dev->driver->irq_preinstall)
295                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
296
297         /* Install handler */
298         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
299                 sh_flags = IRQF_SHARED;
300
301         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
302                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
303
304         if (ret < 0) {
305                 dev->irq_enabled = false;
306                 return ret;
307         }
308
309         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
310                 vga_client_register(dev->pdev, (void *)dev, drm_irq_vgaarb_nokms, NULL);
311
312         /* After installing handler */
313         if (dev->driver->irq_postinstall)
314                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
315
316         if (ret < 0) {
317                 dev->irq_enabled = false;
318                 if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
319                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
320                 free_irq(irq, dev);
321         } else {
322                 dev->irq = irq;
323         }
324
325         return ret;
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
328
329 /**
330  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
331  * @dev: DRM device
332  *
333  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
334  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
335  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
336  * drm_device->irq_enabled to false.
337  *
338  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
339  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
340  * the same function through an ioctl.
341  *
342  * Returns:
343  * Zero on success or a negative error code on failure.
344  */
345 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
346 {
347         unsigned long irqflags;
348         bool irq_enabled;
349         int i;
350
351         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
352                 return -EINVAL;
353
354         irq_enabled = dev->irq_enabled;
355         dev->irq_enabled = false;
356
357         /*
358          * Wake up any waiters so they don't hang.
359          */
360         if (dev->num_crtcs) {
361                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
362                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
363                         wake_up(&dev->vblank[i].queue);
364                         dev->vblank[i].enabled = false;
365                         dev->vblank[i].last =
366                                 dev->driver->get_vblank_counter(dev, i);
367                 }
368                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
369         }
370
371         if (!irq_enabled)
372                 return -EINVAL;
373
374         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
375
376         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
377                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
378
379         if (dev->driver->irq_uninstall)
380                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
381
382         free_irq(dev->irq, dev);
383
384         return 0;
385 }
386 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
387
388 /*
389  * IRQ control ioctl.
390  *
391  * \param inode device inode.
392  * \param file_priv DRM file private.
393  * \param cmd command.
394  * \param arg user argument, pointing to a drm_control structure.
395  * \return zero on success or a negative number on failure.
396  *
397  * Calls irq_install() or irq_uninstall() according to \p arg.
398  */
399 int drm_control(struct drm_device *dev, void *data,
400                 struct drm_file *file_priv)
401 {
402         struct drm_control *ctl = data;
403         int ret = 0, irq;
404
405         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
406          * this used to be a separate function in drm_dma.h
407          */
408
409         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
410                 return 0;
411         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
412                 return 0;
413         /* UMS was only ever support on pci devices. */
414         if (WARN_ON(!dev->pdev))
415                 return -EINVAL;
416
417         switch (ctl->func) {
418         case DRM_INST_HANDLER:
419                 irq = dev->pdev->irq;
420
421                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
422                     ctl->irq != irq)
423                         return -EINVAL;
424                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
425                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
426                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
427
428                 return ret;
429         case DRM_UNINST_HANDLER:
430                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
431                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
432                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
433
434                 return ret;
435         default:
436                 return -EINVAL;
437         }
438 }
439
440 /**
441  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
442  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
443  * @mode: display mode containing the scanout timings
444  *
445  * Calculate and store various constants which are later
446  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
447  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
448  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
449  * things like panel scaling or other adjustments into account.
450  */
451 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
452                                      const struct drm_display_mode *mode)
453 {
454         int linedur_ns = 0, pixeldur_ns = 0, framedur_ns = 0;
455         int dotclock = mode->crtc_clock;
456
457         /* Valid dotclock? */
458         if (dotclock > 0) {
459                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
460
461                 /*
462                  * Convert scanline length in pixels and video
463                  * dot clock to line duration, frame duration
464                  * and pixel duration in nanoseconds:
465                  */
466                 pixeldur_ns = 1000000 / dotclock;
467                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
468                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
469
470                 /*
471                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
472                  */
473                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
474                         framedur_ns /= 2;
475         } else
476                 DRM_ERROR("crtc %d: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
477                           crtc->base.id);
478
479         crtc->pixeldur_ns = pixeldur_ns;
480         crtc->linedur_ns  = linedur_ns;
481         crtc->framedur_ns = framedur_ns;
482
483         DRM_DEBUG("crtc %d: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
484                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
485                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
486         DRM_DEBUG("crtc %d: clock %d kHz framedur %d linedur %d, pixeldur %d\n",
487                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns,
488                   linedur_ns, pixeldur_ns);
489 }
490 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
491
492 /**
493  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
494  * @dev: DRM device
495  * @crtc: Which CRTC's vblank timestamp to retrieve
496  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
497  *             On return contains true maximum error of timestamp
498  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
499  * @flags: Flags to pass to driver:
500  *         0 = Default,
501  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
502  * @refcrtc: CRTC which defines scanout timing
503  * @mode: mode which defines the scanout timings
504  *
505  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
506  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
507  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
508  * actual timestamping.
509  *
510  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
511  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
512  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
513  * pixel in the following video frame.
514  *
515  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
516  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
517  * that corresponds to the true scanout timing.
518  *
519  * The current implementation only handles standard video modes. It
520  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
521  * active. Higher level code is expected to handle this.
522  *
523  * Returns:
524  * Negative value on error, failure or if not supported in current
525  * video mode:
526  *
527  * -EINVAL   - Invalid CRTC.
528  * -EAGAIN   - Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
529  * -ENOTSUPP - Function not supported in current display mode.
530  * -EIO      - Failed, e.g., due to failed scanout position query.
531  *
532  * Returns or'ed positive status flags on success:
533  *
534  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
535  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
536  *
537  */
538 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev, int crtc,
539                                           int *max_error,
540                                           struct timeval *vblank_time,
541                                           unsigned flags,
542                                           const struct drm_crtc *refcrtc,
543                                           const struct drm_display_mode *mode)
544 {
545         ktime_t stime, etime, mono_time_offset;
546         struct timeval tv_etime;
547         int vbl_status;
548         int vpos, hpos, i;
549         int framedur_ns, linedur_ns, pixeldur_ns, delta_ns, duration_ns;
550         bool invbl;
551
552         if (crtc < 0 || crtc >= dev->num_crtcs) {
553                 DRM_ERROR("Invalid crtc %d\n", crtc);
554                 return -EINVAL;
555         }
556
557         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
558         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
559                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
560                 return -EIO;
561         }
562
563         /* Durations of frames, lines, pixels in nanoseconds. */
564         framedur_ns = refcrtc->framedur_ns;
565         linedur_ns  = refcrtc->linedur_ns;
566         pixeldur_ns = refcrtc->pixeldur_ns;
567
568         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
569          * Happens during initial modesetting of a crtc.
570          */
571         if (framedur_ns == 0) {
572                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noop due to uninitialized mode.\n", crtc);
573                 return -EAGAIN;
574         }
575
576         /* Get current scanout position with system timestamp.
577          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
578          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
579          *
580          * This guarantees a tight bound on maximum error if
581          * code gets preempted or delayed for some reason.
582          */
583         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
584                 /*
585                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
586                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
587                  */
588                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, crtc, flags, &vpos,
589                                                                &hpos, &stime, &etime);
590
591                 /*
592                  * Get correction for CLOCK_MONOTONIC -> CLOCK_REALTIME if
593                  * CLOCK_REALTIME is requested.
594                  */
595                 if (!drm_timestamp_monotonic)
596                         mono_time_offset = ktime_get_monotonic_offset();
597
598                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
599                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
600                         DRM_DEBUG("crtc %d : scanoutpos query failed [%d].\n",
601                                   crtc, vbl_status);
602                         return -EIO;
603                 }
604
605                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
606                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
607
608                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
609                 if (duration_ns <= *max_error)
610                         break;
611         }
612
613         /* Noisy system timing? */
614         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
615                 DRM_DEBUG("crtc %d: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
616                           crtc, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
617         }
618
619         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
620         *max_error = duration_ns;
621
622         /* Check if in vblank area:
623          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
624          * within vblank area, counting down the number of lines until
625          * start of scanout.
626          */
627         invbl = vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_INVBL;
628
629         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
630          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
631          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
632          */
633         delta_ns = vpos * linedur_ns + hpos * pixeldur_ns;
634
635         if (!drm_timestamp_monotonic)
636                 etime = ktime_sub(etime, mono_time_offset);
637
638         /* save this only for debugging purposes */
639         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
640         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
641          * vblank_time timestamp for end of vblank.
642          */
643         if (delta_ns < 0)
644                 etime = ktime_add_ns(etime, -delta_ns);
645         else
646                 etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
647         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
648
649         DRM_DEBUG("crtc %d : v %d p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
650                   crtc, (int)vbl_status, hpos, vpos,
651                   (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
652                   (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
653                   duration_ns/1000, i);
654
655         vbl_status = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
656         if (invbl)
657                 vbl_status |= DRM_VBLANKTIME_INVBL;
658
659         return vbl_status;
660 }
661 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
662
663 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
664 {
665         ktime_t now;
666
667         now = ktime_get();
668         if (!drm_timestamp_monotonic)
669                 now = ktime_sub(now, ktime_get_monotonic_offset());
670
671         return ktime_to_timeval(now);
672 }
673
674 /**
675  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
676  *                             vblank interval
677  * @dev: DRM device
678  * @crtc: which CRTC's vblank timestamp to retrieve
679  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
680  * @flags: Flags to pass to driver:
681  *         0 = Default,
682  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
683  *
684  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
685  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
686  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
687  *
688  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
689  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
690  *
691  * Returns:
692  * Non-zero if timestamp is considered to be very precise, zero otherwise.
693  */
694 u32 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, int crtc,
695                               struct timeval *tvblank, unsigned flags)
696 {
697         int ret;
698
699         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
700         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
701
702         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
703         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
704                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, crtc, &max_error,
705                                                         tvblank, flags);
706                 if (ret > 0)
707                         return (u32) ret;
708         }
709
710         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
711          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
712          */
713         *tvblank = get_drm_timestamp();
714
715         return 0;
716 }
717 EXPORT_SYMBOL(drm_get_last_vbltimestamp);
718
719 /**
720  * drm_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
721  * @dev: DRM device
722  * @crtc: which counter to retrieve
723  *
724  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
725  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
726  * modesetting activity.
727  *
728  * Returns:
729  * The software vblank counter.
730  */
731 u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
732 {
733         return atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
734 }
735 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count);
736
737 /**
738  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
739  * and the system timestamp corresponding to that vblank counter value.
740  *
741  * @dev: DRM device
742  * @crtc: which counter to retrieve
743  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
744  *
745  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
746  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
747  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
748  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
749  */
750 u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, int crtc,
751                               struct timeval *vblanktime)
752 {
753         u32 cur_vblank;
754
755         /* Read timestamp from slot of _vblank_time ringbuffer
756          * that corresponds to current vblank count. Retry if
757          * count has incremented during readout. This works like
758          * a seqlock.
759          */
760         do {
761                 cur_vblank = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
762                 *vblanktime = vblanktimestamp(dev, crtc, cur_vblank);
763                 smp_rmb();
764         } while (cur_vblank != atomic_read(&dev->vblank[crtc].count));
765
766         return cur_vblank;
767 }
768 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_count_and_time);
769
770 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
771                 struct drm_pending_vblank_event *e,
772                 unsigned long seq, struct timeval *now)
773 {
774         WARN_ON_SMP(!spin_is_locked(&dev->event_lock));
775         e->event.sequence = seq;
776         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
777         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
778
779         list_add_tail(&e->base.link,
780                       &e->base.file_priv->event_list);
781         wake_up_interruptible(&e->base.file_priv->event_wait);
782         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
783                                          e->event.sequence);
784 }
785
786 /**
787  * drm_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
788  * @dev: DRM device
789  * @crtc: CRTC in question
790  * @e: the event to send
791  *
792  * Updates sequence # and timestamp on event, and sends it to userspace.
793  * Caller must hold event lock.
794  */
795 void drm_send_vblank_event(struct drm_device *dev, int crtc,
796                 struct drm_pending_vblank_event *e)
797 {
798         struct timeval now;
799         unsigned int seq;
800         if (crtc >= 0) {
801                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
802         } else {
803                 seq = 0;
804
805                 now = get_drm_timestamp();
806         }
807         e->pipe = crtc;
808         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
809 }
810 EXPORT_SYMBOL(drm_send_vblank_event);
811
812 /**
813  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
814  * @dev: DRM device
815  * @crtc: counter to update
816  *
817  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
818  * (specified by @crtc).  Deal with wraparound, if it occurred, and
819  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
820  * call if necessary.
821  *
822  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
823  * didn't get an interrupt for.
824  *
825  * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
826  * device vblank fields.
827  */
828 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, int crtc)
829 {
830         u32 cur_vblank, diff, tslot, rc;
831         struct timeval t_vblank;
832
833         /*
834          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
835          * wrap if needed.
836          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count events
837          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
838          * a long time.
839          *
840          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
841          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
842          * updating its hardware counter while we are retrieving the
843          * corresponding vblank timestamp.
844          */
845         do {
846                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc);
847                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &t_vblank, 0);
848         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, crtc));
849
850         /* Deal with counter wrap */
851         diff = cur_vblank - dev->vblank[crtc].last;
852         if (cur_vblank < dev->vblank[crtc].last) {
853                 diff += dev->max_vblank_count;
854
855                 DRM_DEBUG("last_vblank[%d]=0x%x, cur_vblank=0x%x => diff=0x%x\n",
856                           crtc, dev->vblank[crtc].last, cur_vblank, diff);
857         }
858
859         DRM_DEBUG("enabling vblank interrupts on crtc %d, missed %d\n",
860                   crtc, diff);
861
862         /* Reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
863          * available. Skip this step if query unsupported or failed. Will
864          * reinitialize delayed at next vblank interrupt in that case.
865          */
866         if (rc) {
867                 tslot = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count) + diff;
868                 vblanktimestamp(dev, crtc, tslot) = t_vblank;
869         }
870
871         smp_mb__before_atomic();
872         atomic_add(diff, &dev->vblank[crtc].count);
873         smp_mb__after_atomic();
874 }
875
876 /**
877  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
878  * @dev: DRM device
879  * @crtc: CRTC in question
880  */
881 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, int crtc)
882 {
883         int ret = 0;
884
885         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
886
887         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
888
889         if (!dev->vblank[crtc].enabled) {
890                 /*
891                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
892                  * All vblank count & timestamp updates are held off
893                  * until we are done reinitializing master counter and
894                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
895                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
896                  */
897                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, crtc);
898                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %d, ret: %d\n", crtc, ret);
899                 if (ret)
900                         atomic_dec(&dev->vblank[crtc].refcount);
901                 else {
902                         dev->vblank[crtc].enabled = true;
903                         drm_update_vblank_count(dev, crtc);
904                 }
905         }
906
907         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
908
909         return ret;
910 }
911
912 /**
913  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
914  * @dev: DRM device
915  * @crtc: which CRTC to own
916  *
917  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
918  * while in use.
919  *
920  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
921  *
922  * Returns:
923  * Zero on success, nonzero on failure.
924  */
925 int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, int crtc)
926 {
927         unsigned long irqflags;
928         int ret = 0;
929
930         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
931         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
932         if (atomic_add_return(1, &dev->vblank[crtc].refcount) == 1) {
933                 ret = drm_vblank_enable(dev, crtc);
934         } else {
935                 if (!dev->vblank[crtc].enabled) {
936                         atomic_dec(&dev->vblank[crtc].refcount);
937                         ret = -EINVAL;
938                 }
939         }
940         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
941
942         return ret;
943 }
944 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_get);
945
946 /**
947  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
948  * @crtc: which CRTC to own
949  *
950  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
951  * while in use.
952  *
953  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
954  *
955  * Returns:
956  * Zero on success, nonzero on failure.
957  */
958 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
959 {
960         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
961 }
962 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
963
964 /**
965  * drm_vblank_put - give up ownership of vblank events
966  * @dev: DRM device
967  * @crtc: which counter to give up
968  *
969  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
970  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
971  *
972  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
973  */
974 void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, int crtc)
975 {
976         if (WARN_ON(atomic_read(&dev->vblank[crtc].refcount) == 0))
977                 return;
978
979         /* Last user schedules interrupt disable */
980         if (atomic_dec_and_test(&dev->vblank[crtc].refcount) &&
981             (drm_vblank_offdelay > 0))
982                 mod_timer(&dev->vblank[crtc].disable_timer,
983                           jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
984 }
985 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_put);
986
987 /**
988  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
989  * @crtc: which counter to give up
990  *
991  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
992  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
993  *
994  * This is the native kms version of drm_vblank_put().
995  */
996 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
997 {
998         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1001
1002 /**
1003  * drm_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1004  * @dev: DRM device
1005  * @crtc: CRTC in question
1006  *
1007  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1008  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1009  * stored so that drm_vblank_on() can restore it again.
1010  *
1011  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1012  * reset, e.g. when suspending.
1013  *
1014  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_off().
1015  */
1016 void drm_vblank_off(struct drm_device *dev, int crtc)
1017 {
1018         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1019         struct timeval now;
1020         unsigned long irqflags;
1021         unsigned int seq;
1022
1023         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1024         vblank_disable_and_save(dev, crtc);
1025         wake_up(&dev->vblank[crtc].queue);
1026
1027         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1028         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1029
1030         spin_lock(&dev->event_lock);
1031         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1032                 if (e->pipe != crtc)
1033                         continue;
1034                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: \
1035                           wanted %d, current %d\n",
1036                           e->event.sequence, seq);
1037                 list_del(&e->base.link);
1038                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1039                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1040         }
1041         spin_unlock(&dev->event_lock);
1042
1043         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1044 }
1045 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_off);
1046
1047 /**
1048  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1049  * @crtc: CRTC in question
1050  *
1051  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1052  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1053  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1054  *
1055  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1056  * reset, e.g. when suspending.
1057  *
1058  * This is the native kms version of drm_vblank_off().
1059  */
1060 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1061 {
1062         drm_vblank_off(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1063 }
1064 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1065
1066 /**
1067  * drm_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1068  * @dev: DRM device
1069  * @crtc: CRTC in question
1070  *
1071  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1072  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1073  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionaly called
1074  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1075  *
1076  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_on().
1077  */
1078 void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, int crtc)
1079 {
1080         unsigned long irqflags;
1081
1082         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1083         /* re-enable interrupts if there's are users left */
1084         if (atomic_read(&dev->vblank[crtc].refcount) != 0)
1085                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, crtc));
1086         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_on);
1089
1090 /**
1091  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1092  * @crtc: CRTC in question
1093  *
1094  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1095  * drm_vblank_off() again. Note that calls to drm_vblank_on() and
1096  * drm_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionaly called
1097  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1098  *
1099  * This is the native kms version of drm_vblank_on().
1100  */
1101 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1102 {
1103         drm_vblank_on(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1104 }
1105 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1106
1107 /**
1108  * drm_vblank_pre_modeset - account for vblanks across mode sets
1109  * @dev: DRM device
1110  * @crtc: CRTC in question
1111  *
1112  * Account for vblank events across mode setting events, which will likely
1113  * reset the hardware frame counter.
1114  *
1115  * This is done by grabbing a temporary vblank reference to ensure that the
1116  * vblank interrupt keeps running across the modeset sequence. With this the
1117  * software-side vblank frame counting will ensure that there are no jumps or
1118  * discontinuities.
1119  *
1120  * Unfortunately this approach is racy and also doesn't work when the vblank
1121  * interrupt stops running, e.g. across system suspend resume. It is therefore
1122  * highly recommended that drivers use the newer drm_vblank_off() and
1123  * drm_vblank_on() instead. drm_vblank_pre_modeset() only works correctly when
1124  * using "cooked" software vblank frame counters and not relying on any hardware
1125  * counters.
1126  *
1127  * Drivers must call drm_vblank_post_modeset() when re-enabling the same crtc
1128  * again.
1129  */
1130 void drm_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1131 {
1132         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1133         if (!dev->num_crtcs)
1134                 return;
1135         /*
1136          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1137          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1138          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1139          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1140          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1141          */
1142         if (!dev->vblank[crtc].inmodeset) {
1143                 dev->vblank[crtc].inmodeset = 0x1;
1144                 if (drm_vblank_get(dev, crtc) == 0)
1145                         dev->vblank[crtc].inmodeset |= 0x2;
1146         }
1147 }
1148 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_pre_modeset);
1149
1150 /**
1151  * drm_vblank_post_modeset - undo drm_vblank_pre_modeset changes
1152  * @dev: DRM device
1153  * @crtc: CRTC in question
1154  *
1155  * This function again drops the temporary vblank reference acquired in
1156  * drm_vblank_pre_modeset.
1157  */
1158 void drm_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev, int crtc)
1159 {
1160         unsigned long irqflags;
1161
1162         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1163         if (!dev->num_crtcs)
1164                 return;
1165
1166         if (dev->vblank[crtc].inmodeset) {
1167                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1168                 dev->vblank_disable_allowed = true;
1169                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1170
1171                 if (dev->vblank[crtc].inmodeset & 0x2)
1172                         drm_vblank_put(dev, crtc);
1173
1174                 dev->vblank[crtc].inmodeset = 0;
1175         }
1176 }
1177 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_post_modeset);
1178
1179 /*
1180  * drm_modeset_ctl - handle vblank event counter changes across mode switch
1181  * @DRM_IOCTL_ARGS: standard ioctl arguments
1182  *
1183  * Applications should call the %_DRM_PRE_MODESET and %_DRM_POST_MODESET
1184  * ioctls around modesetting so that any lost vblank events are accounted for.
1185  *
1186  * Generally the counter will reset across mode sets.  If interrupts are
1187  * enabled around this call, we don't have to do anything since the counter
1188  * will have already been incremented.
1189  */
1190 int drm_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1191                     struct drm_file *file_priv)
1192 {
1193         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1194         unsigned int crtc;
1195
1196         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1197         if (!dev->num_crtcs)
1198                 return 0;
1199
1200         /* KMS drivers handle this internally */
1201         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
1202                 return 0;
1203
1204         crtc = modeset->crtc;
1205         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1206                 return -EINVAL;
1207
1208         switch (modeset->cmd) {
1209         case _DRM_PRE_MODESET:
1210                 drm_vblank_pre_modeset(dev, crtc);
1211                 break;
1212         case _DRM_POST_MODESET:
1213                 drm_vblank_post_modeset(dev, crtc);
1214                 break;
1215         default:
1216                 return -EINVAL;
1217         }
1218
1219         return 0;
1220 }
1221
1222 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, int pipe,
1223                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1224                                   struct drm_file *file_priv)
1225 {
1226         struct drm_pending_vblank_event *e;
1227         struct timeval now;
1228         unsigned long flags;
1229         unsigned int seq;
1230         int ret;
1231
1232         e = kzalloc(sizeof *e, GFP_KERNEL);
1233         if (e == NULL) {
1234                 ret = -ENOMEM;
1235                 goto err_put;
1236         }
1237
1238         e->pipe = pipe;
1239         e->base.pid = current->pid;
1240         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1241         e->event.base.length = sizeof e->event;
1242         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1243         e->base.event = &e->event.base;
1244         e->base.file_priv = file_priv;
1245         e->base.destroy = (void (*) (struct drm_pending_event *)) kfree;
1246
1247         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1248
1249         if (file_priv->event_space < sizeof e->event) {
1250                 ret = -EBUSY;
1251                 goto err_unlock;
1252         }
1253
1254         file_priv->event_space -= sizeof e->event;
1255         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1256
1257         if ((vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1258             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1259                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1260                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1261         }
1262
1263         DRM_DEBUG("event on vblank count %d, current %d, crtc %d\n",
1264                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1265
1266         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1267                                       vblwait->request.sequence);
1268
1269         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1270         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1271                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1272                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1273                 vblwait->reply.sequence = seq;
1274         } else {
1275                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1276                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1277                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1278         }
1279
1280         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1281
1282         return 0;
1283
1284 err_unlock:
1285         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1286         kfree(e);
1287 err_put:
1288         drm_vblank_put(dev, pipe);
1289         return ret;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Wait for VBLANK.
1294  *
1295  * \param inode device inode.
1296  * \param file_priv DRM file private.
1297  * \param cmd command.
1298  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1299  * \return zero on success or a negative number on failure.
1300  *
1301  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1302  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1303  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1304  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1305  */
1306 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1307                     struct drm_file *file_priv)
1308 {
1309         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1310         int ret;
1311         unsigned int flags, seq, crtc, high_crtc;
1312
1313         if (!dev->irq_enabled)
1314                 return -EINVAL;
1315
1316         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1317                 return -EINVAL;
1318
1319         if (vblwait->request.type &
1320             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1321               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1322                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1323                           vblwait->request.type,
1324                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1325                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1326                 return -EINVAL;
1327         }
1328
1329         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1330         high_crtc = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1331         if (high_crtc)
1332                 crtc = high_crtc >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1333         else
1334                 crtc = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1335         if (crtc >= dev->num_crtcs)
1336                 return -EINVAL;
1337
1338         ret = drm_vblank_get(dev, crtc);
1339         if (ret) {
1340                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1341                 return ret;
1342         }
1343         seq = drm_vblank_count(dev, crtc);
1344
1345         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1346         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1347                 vblwait->request.sequence += seq;
1348                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1349         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1350                 break;
1351         default:
1352                 ret = -EINVAL;
1353                 goto done;
1354         }
1355
1356         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1357                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1358                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1359                  */
1360                 return drm_queue_vblank_event(dev, crtc, vblwait, file_priv);
1361         }
1362
1363         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1364             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1<<23)) {
1365                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1366         }
1367
1368         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %d, crtc %d\n",
1369                   vblwait->request.sequence, crtc);
1370         dev->vblank[crtc].last_wait = vblwait->request.sequence;
1371         DRM_WAIT_ON(ret, dev->vblank[crtc].queue, 3 * HZ,
1372                     (((drm_vblank_count(dev, crtc) -
1373                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1374                      !dev->vblank[crtc].enabled ||
1375                      !dev->irq_enabled));
1376
1377         if (ret != -EINTR) {
1378                 struct timeval now;
1379
1380                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1381                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1382                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1383
1384                 DRM_DEBUG("returning %d to client\n",
1385                           vblwait->reply.sequence);
1386         } else {
1387                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1388         }
1389
1390 done:
1391         drm_vblank_put(dev, crtc);
1392         return ret;
1393 }
1394
1395 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, int crtc)
1396 {
1397         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1398         struct timeval now;
1399         unsigned long flags;
1400         unsigned int seq;
1401
1402         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, crtc, &now);
1403
1404         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1405
1406         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1407                 if (e->pipe != crtc)
1408                         continue;
1409                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1410                         continue;
1411
1412                 DRM_DEBUG("vblank event on %d, current %d\n",
1413                           e->event.sequence, seq);
1414
1415                 list_del(&e->base.link);
1416                 drm_vblank_put(dev, e->pipe);
1417                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1418         }
1419
1420         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1421
1422         trace_drm_vblank_event(crtc, seq);
1423 }
1424
1425 /**
1426  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1427  * @dev: DRM device
1428  * @crtc: where this event occurred
1429  *
1430  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1431  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1432  */
1433 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, int crtc)
1434 {
1435         u32 vblcount;
1436         s64 diff_ns;
1437         struct timeval tvblank;
1438         unsigned long irqflags;
1439
1440         if (!dev->num_crtcs)
1441                 return false;
1442
1443         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1444          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1445          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1446          */
1447         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1448
1449         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1450         if (!dev->vblank[crtc].enabled) {
1451                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1452                 return false;
1453         }
1454
1455         /* Fetch corresponding timestamp for this vblank interval from
1456          * driver and store it in proper slot of timestamp ringbuffer.
1457          */
1458
1459         /* Get current timestamp and count. */
1460         vblcount = atomic_read(&dev->vblank[crtc].count);
1461         drm_get_last_vbltimestamp(dev, crtc, &tvblank, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1462
1463         /* Compute time difference to timestamp of last vblank */
1464         diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
1465                   timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount));
1466
1467         /* Update vblank timestamp and count if at least
1468          * DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS nanoseconds
1469          * difference between last stored timestamp and current
1470          * timestamp. A smaller difference means basically
1471          * identical timestamps. Happens if this vblank has
1472          * been already processed and this is a redundant call,
1473          * e.g., due to spurious vblank interrupts. We need to
1474          * ignore those for accounting.
1475          */
1476         if (abs64(diff_ns) > DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS) {
1477                 /* Store new timestamp in ringbuffer. */
1478                 vblanktimestamp(dev, crtc, vblcount + 1) = tvblank;
1479
1480                 /* Increment cooked vblank count. This also atomically commits
1481                  * the timestamp computed above.
1482                  */
1483                 smp_mb__before_atomic();
1484                 atomic_inc(&dev->vblank[crtc].count);
1485                 smp_mb__after_atomic();
1486         } else {
1487                 DRM_DEBUG("crtc %d: Redundant vblirq ignored. diff_ns = %d\n",
1488                           crtc, (int) diff_ns);
1489         }
1490
1491         wake_up(&dev->vblank[crtc].queue);
1492         drm_handle_vblank_events(dev, crtc);
1493
1494         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
1495         return true;
1496 }
1497 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);