Linux-libre 4.14.132-gnu
[librecmc/linux-libre.git] / drivers / gpu / drm / drm_vblank.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  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
8  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
9  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
10  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
11  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
12  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
15  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
16  * Software.
17  *
18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
21  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
22  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
23  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
24  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
25  */
26
27 #include <drm/drm_vblank.h>
28 #include <drm/drmP.h>
29 #include <linux/export.h>
30
31 #include "drm_trace.h"
32 #include "drm_internal.h"
33
34 /**
35  * DOC: vblank handling
36  *
37  * Vertical blanking plays a major role in graphics rendering. To achieve
38  * tear-free display, users must synchronize page flips and/or rendering to
39  * vertical blanking. The DRM API offers ioctls to perform page flips
40  * synchronized to vertical blanking and wait for vertical blanking.
41  *
42  * The DRM core handles most of the vertical blanking management logic, which
43  * involves filtering out spurious interrupts, keeping race-free blanking
44  * counters, coping with counter wrap-around and resets and keeping use counts.
45  * It relies on the driver to generate vertical blanking interrupts and
46  * optionally provide a hardware vertical blanking counter.
47  *
48  * Drivers must initialize the vertical blanking handling core with a call to
49  * drm_vblank_init(). Minimally, a driver needs to implement
50  * &drm_crtc_funcs.enable_vblank and &drm_crtc_funcs.disable_vblank plus call
51  * drm_crtc_handle_vblank() in it's vblank interrupt handler for working vblank
52  * support.
53  *
54  * Vertical blanking interrupts can be enabled by the DRM core or by drivers
55  * themselves (for instance to handle page flipping operations).  The DRM core
56  * maintains a vertical blanking use count to ensure that the interrupts are not
57  * disabled while a user still needs them. To increment the use count, drivers
58  * call drm_crtc_vblank_get() and release the vblank reference again with
59  * drm_crtc_vblank_put(). In between these two calls vblank interrupts are
60  * guaranteed to be enabled.
61  *
62  * On many hardware disabling the vblank interrupt cannot be done in a race-free
63  * manner, see &drm_driver.vblank_disable_immediate and
64  * &drm_driver.max_vblank_count. In that case the vblank core only disables the
65  * vblanks after a timer has expired, which can be configured through the
66  * ``vblankoffdelay`` module parameter.
67  */
68
69 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
70  * drm_timestamp_precision before giving up.
71  */
72 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
73
74 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
75  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
76  */
77 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
78
79 static bool
80 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
81                           struct timeval *tvblank, bool in_vblank_irq);
82
83 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
84
85 /*
86  * Default to use monotonic timestamps for wait-for-vblank and page-flip
87  * complete events.
88  */
89 unsigned int drm_timestamp_monotonic = 1;
90
91 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
92
93 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
94 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
95 module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
96 MODULE_PARM_DESC(vblankoffdelay, "Delay until vblank irq auto-disable [msecs] (0: never disable, <0: disable immediately)");
97 MODULE_PARM_DESC(timestamp_precision_usec, "Max. error on timestamps [usecs]");
98 MODULE_PARM_DESC(timestamp_monotonic, "Use monotonic timestamps");
99
100 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
101                          u32 vblank_count_inc,
102                          struct timeval *t_vblank, u32 last)
103 {
104         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
105
106         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
107
108         vblank->last = last;
109
110         write_seqlock(&vblank->seqlock);
111         vblank->time = *t_vblank;
112         vblank->count += vblank_count_inc;
113         write_sequnlock(&vblank->seqlock);
114 }
115
116 /*
117  * "No hw counter" fallback implementation of .get_vblank_counter() hook,
118  * if there is no useable hardware frame counter available.
119  */
120 static u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
121 {
122         WARN_ON_ONCE(dev->max_vblank_count != 0);
123         return 0;
124 }
125
126 static u32 __get_vblank_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
127 {
128         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
129                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
130
131                 if (crtc->funcs->get_vblank_counter)
132                         return crtc->funcs->get_vblank_counter(crtc);
133         }
134
135         if (dev->driver->get_vblank_counter)
136                 return dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
137
138         return drm_vblank_no_hw_counter(dev, pipe);
139 }
140
141 /*
142  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
143  * to the last vblank occurred.
144  *
145  * Only to be called from drm_crtc_vblank_on().
146  *
147  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
148  * device vblank fields.
149  */
150 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
151 {
152         u32 cur_vblank;
153         bool rc;
154         struct timeval t_vblank;
155         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
156
157         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
158
159         /*
160          * sample the current counter to avoid random jumps
161          * when drm_vblank_enable() applies the diff
162          */
163         do {
164                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
165                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, false);
166         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
167
168         /*
169          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
170          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
171          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
172          */
173         if (!rc)
174                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
175
176         /*
177          * +1 to make sure user will never see the same
178          * vblank counter value before and after a modeset
179          */
180         store_vblank(dev, pipe, 1, &t_vblank, cur_vblank);
181
182         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
183 }
184
185 /*
186  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
187  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
188  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
189  * call if necessary.
190  *
191  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
192  * didn't get an interrupt for.
193  *
194  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
195  * device vblank fields.
196  */
197 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
198                                     bool in_vblank_irq)
199 {
200         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
201         u32 cur_vblank, diff;
202         bool rc;
203         struct timeval t_vblank;
204         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
205         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
206
207         /*
208          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
209          * wrap if needed.
210          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
211          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
212          * a long time.
213          *
214          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
215          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
216          * updating its hardware counter while we are retrieving the
217          * corresponding vblank timestamp.
218          */
219         do {
220                 cur_vblank = __get_vblank_counter(dev, pipe);
221                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, in_vblank_irq);
222         } while (cur_vblank != __get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
223
224         if (dev->max_vblank_count != 0) {
225                 /* trust the hw counter when it's around */
226                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & dev->max_vblank_count;
227         } else if (rc && framedur_ns) {
228                 const struct timeval *t_old;
229                 u64 diff_ns;
230
231                 t_old = &vblank->time;
232                 diff_ns = timeval_to_ns(&t_vblank) - timeval_to_ns(t_old);
233
234                 /*
235                  * Figure out how many vblanks we've missed based
236                  * on the difference in the timestamps and the
237                  * frame/field duration.
238                  */
239                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
240
241                 if (diff == 0 && in_vblank_irq)
242                         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u: Redundant vblirq ignored."
243                                       " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
244                                       pipe, (long long) diff_ns, framedur_ns);
245         } else {
246                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
247                 diff = in_vblank_irq ? 1 : 0;
248         }
249
250         /*
251          * Within a drm_vblank_pre_modeset - drm_vblank_post_modeset
252          * interval? If so then vblank irqs keep running and it will likely
253          * happen that the hardware vblank counter is not trustworthy as it
254          * might reset at some point in that interval and vblank timestamps
255          * are not trustworthy either in that interval. Iow. this can result
256          * in a bogus diff >> 1 which must be avoided as it would cause
257          * random large forward jumps of the software vblank counter.
258          */
259         if (diff > 1 && (vblank->inmodeset & 0x2)) {
260                 DRM_DEBUG_VBL("clamping vblank bump to 1 on crtc %u: diffr=%u"
261                               " due to pre-modeset.\n", pipe, diff);
262                 diff = 1;
263         }
264
265         DRM_DEBUG_VBL("updating vblank count on crtc %u:"
266                       " current=%u, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
267                       pipe, vblank->count, diff, cur_vblank, vblank->last);
268
269         if (diff == 0) {
270                 WARN_ON_ONCE(cur_vblank != vblank->last);
271                 return;
272         }
273
274         /*
275          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
276          * available and didn't fail, or we were called from the vblank interrupt.
277          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
278          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
279          */
280         if (!rc && !in_vblank_irq)
281                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
282
283         store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank, cur_vblank);
284 }
285
286 static u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
287 {
288         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
289
290         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
291                 return 0;
292
293         return vblank->count;
294 }
295
296 /**
297  * drm_crtc_accurate_vblank_count - retrieve the master vblank counter
298  * @crtc: which counter to retrieve
299  *
300  * This function is similar to drm_crtc_vblank_count() but this function
301  * interpolates to handle a race with vblank interrupts using the high precision
302  * timestamping support.
303  *
304  * This is mostly useful for hardware that can obtain the scanout position, but
305  * doesn't have a hardware frame counter.
306  */
307 u32 drm_crtc_accurate_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
308 {
309         struct drm_device *dev = crtc->dev;
310         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
311         u32 vblank;
312         unsigned long flags;
313
314         WARN_ONCE(drm_debug & DRM_UT_VBL && !dev->driver->get_vblank_timestamp,
315                   "This function requires support for accurate vblank timestamps.");
316
317         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, flags);
318
319         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
320         vblank = drm_vblank_count(dev, pipe);
321
322         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, flags);
323
324         return vblank;
325 }
326 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_accurate_vblank_count);
327
328 static void __disable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
329 {
330         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
331                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
332
333                 if (crtc->funcs->disable_vblank) {
334                         crtc->funcs->disable_vblank(crtc);
335                         return;
336                 }
337         }
338
339         dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
340 }
341
342 /*
343  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
344  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
345  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
346  * disable.
347  */
348 void drm_vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
349 {
350         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
351         unsigned long irqflags;
352
353         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
354
355         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
356          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
357          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
358          */
359         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
360
361         /*
362          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
363          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
364          * hardware potentially runtime suspended.
365          */
366         if (vblank->enabled) {
367                 __disable_vblank(dev, pipe);
368                 vblank->enabled = false;
369         }
370
371         /*
372          * Always update the count and timestamp to maintain the
373          * appearance that the counter has been ticking all along until
374          * this time. This makes the count account for the entire time
375          * between drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off().
376          */
377         drm_update_vblank_count(dev, pipe, false);
378
379         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
380 }
381
382 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
383 {
384         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
385         struct drm_device *dev = vblank->dev;
386         unsigned int pipe = vblank->pipe;
387         unsigned long irqflags;
388
389         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
390         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
391                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
392                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
393         }
394         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
395 }
396
397 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
398 {
399         unsigned int pipe;
400
401         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
402         if (dev->num_crtcs == 0)
403                 return;
404
405         for (pipe = 0; pipe < dev->num_crtcs; pipe++) {
406                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
407
408                 WARN_ON(READ_ONCE(vblank->enabled) &&
409                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
410
411                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
412         }
413
414         kfree(dev->vblank);
415
416         dev->num_crtcs = 0;
417 }
418
419 /**
420  * drm_vblank_init - initialize vblank support
421  * @dev: DRM device
422  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
423  *
424  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
425  * Cleanup is handled by the DRM core, or through calling drm_dev_fini() for
426  * drivers with a &drm_driver.release callback.
427  *
428  * Returns:
429  * Zero on success or a negative error code on failure.
430  */
431 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
432 {
433         int ret = -ENOMEM;
434         unsigned int i;
435
436         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
437         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
438
439         dev->num_crtcs = num_crtcs;
440
441         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
442         if (!dev->vblank)
443                 goto err;
444
445         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
446                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
447
448                 vblank->dev = dev;
449                 vblank->pipe = i;
450                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
451                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
452                             (unsigned long)vblank);
453                 seqlock_init(&vblank->seqlock);
454         }
455
456         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
457
458         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
459         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
460                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
461         else
462                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
463
464         /* Must have precise timestamping for reliable vblank instant disable */
465         if (dev->vblank_disable_immediate && !dev->driver->get_vblank_timestamp) {
466                 dev->vblank_disable_immediate = false;
467                 DRM_INFO("Setting vblank_disable_immediate to false because "
468                          "get_vblank_timestamp == NULL\n");
469         }
470
471         return 0;
472
473 err:
474         dev->num_crtcs = 0;
475         return ret;
476 }
477 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
478
479 /**
480  * drm_crtc_vblank_waitqueue - get vblank waitqueue for the CRTC
481  * @crtc: which CRTC's vblank waitqueue to retrieve
482  *
483  * This function returns a pointer to the vblank waitqueue for the CRTC.
484  * Drivers can use this to implement vblank waits using wait_event() and related
485  * functions.
486  */
487 wait_queue_head_t *drm_crtc_vblank_waitqueue(struct drm_crtc *crtc)
488 {
489         return &crtc->dev->vblank[drm_crtc_index(crtc)].queue;
490 }
491 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_waitqueue);
492
493
494 /**
495  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
496  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
497  * @mode: display mode containing the scanout timings
498  *
499  * Calculate and store various constants which are later needed by vblank and
500  * swap-completion timestamping, e.g, by
501  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are derived from CRTC's true
502  * scanout timing, so they take things like panel scaling or other adjustments
503  * into account.
504  */
505 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
506                                      const struct drm_display_mode *mode)
507 {
508         struct drm_device *dev = crtc->dev;
509         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
510         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
511         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
512         int dotclock = mode->crtc_clock;
513
514         if (!dev->num_crtcs)
515                 return;
516
517         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
518                 return;
519
520         /* Valid dotclock? */
521         if (dotclock > 0) {
522                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
523
524                 /*
525                  * Convert scanline length in pixels and video
526                  * dot clock to line duration and frame duration
527                  * in nanoseconds:
528                  */
529                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
530                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
531
532                 /*
533                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
534                  */
535                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
536                         framedur_ns /= 2;
537         } else
538                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
539                           crtc->base.id);
540
541         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
542         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
543         vblank->hwmode = *mode;
544
545         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
546                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
547                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
548         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
549                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
550 }
551 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
552
553 /**
554  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
555  * @dev: DRM device
556  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
557  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
558  *             On return contains true maximum error of timestamp
559  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
560  * @in_vblank_irq:
561  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
562  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
563  *     if flag is set.
564  *
565  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
566  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be directly
567  * used as the &drm_driver.get_vblank_timestamp implementation of a kms driver
568  * if &drm_driver.get_scanout_position is implemented.
569  *
570  * The current implementation only handles standard video modes. For double scan
571  * and interlaced modes the driver is supposed to adjust the hardware mode
572  * (taken from &drm_crtc_state.adjusted mode for atomic modeset drivers) to
573  * match the scanout position reported.
574  *
575  * Note that atomic drivers must call drm_calc_timestamping_constants() before
576  * enabling a CRTC. The atomic helpers already take care of that in
577  * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
578  *
579  * Returns:
580  *
581  * Returns true on success, and false on failure, i.e. when no accurate
582  * timestamp could be acquired.
583  */
584 bool drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev,
585                                            unsigned int pipe,
586                                            int *max_error,
587                                            struct timeval *vblank_time,
588                                            bool in_vblank_irq)
589 {
590         struct timeval tv_etime;
591         ktime_t stime, etime;
592         bool vbl_status;
593         struct drm_crtc *crtc;
594         const struct drm_display_mode *mode;
595         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
596         int vpos, hpos, i;
597         int delta_ns, duration_ns;
598
599         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
600                 return false;
601
602         crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
603
604         if (pipe >= dev->num_crtcs || !crtc) {
605                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
606                 return false;
607         }
608
609         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
610         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
611                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
612                 return false;
613         }
614
615         if (drm_drv_uses_atomic_modeset(dev))
616                 mode = &vblank->hwmode;
617         else
618                 mode = &crtc->hwmode;
619
620         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
621          * Happens during initial modesetting of a crtc.
622          */
623         if (mode->crtc_clock == 0) {
624                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
625                 WARN_ON_ONCE(drm_drv_uses_atomic_modeset(dev));
626
627                 return false;
628         }
629
630         /* Get current scanout position with system timestamp.
631          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
632          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
633          *
634          * This guarantees a tight bound on maximum error if
635          * code gets preempted or delayed for some reason.
636          */
637         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
638                 /*
639                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
640                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
641                  */
642                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, pipe,
643                                                                in_vblank_irq,
644                                                                &vpos, &hpos,
645                                                                &stime, &etime,
646                                                                mode);
647
648                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
649                 if (!vbl_status) {
650                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed.\n",
651                                   pipe);
652                         return false;
653                 }
654
655                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
656                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
657
658                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
659                 if (duration_ns <= *max_error)
660                         break;
661         }
662
663         /* Noisy system timing? */
664         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
665                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
666                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
667         }
668
669         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
670         *max_error = duration_ns;
671
672         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
673          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
674          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
675          */
676         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
677                            mode->crtc_clock);
678
679         if (!drm_timestamp_monotonic)
680                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
681
682         /* save this only for debugging purposes */
683         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
684         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
685          * vblank_time timestamp for end of vblank.
686          */
687         etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
688         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
689
690         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u : v p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
691                       pipe, hpos, vpos,
692                       (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
693                       (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
694                       duration_ns/1000, i);
695
696         return true;
697 }
698 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
699
700 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
701 {
702         ktime_t now;
703
704         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
705         return ktime_to_timeval(now);
706 }
707
708 /**
709  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
710  *                             vblank interval
711  * @dev: DRM device
712  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
713  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
714  * @in_vblank_irq:
715  *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
716  *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
717  *     if flag is set.
718  *
719  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
720  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
721  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
722  *
723  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
724  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
725  *
726  * Returns:
727  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
728  */
729 static bool
730 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
731                           struct timeval *tvblank, bool in_vblank_irq)
732 {
733         bool ret = false;
734
735         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
736         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
737
738         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
739         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0))
740                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, pipe, &max_error,
741                                                         tvblank, in_vblank_irq);
742
743         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
744          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
745          */
746         if (!ret)
747                 *tvblank = get_drm_timestamp();
748
749         return ret;
750 }
751
752 /**
753  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
754  * @crtc: which counter to retrieve
755  *
756  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
757  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
758  * modesetting activity. Note that this timer isn't correct against a racing
759  * vblank interrupt (since it only reports the software vblank counter), see
760  * drm_crtc_accurate_vblank_count() for such use-cases.
761  *
762  * Returns:
763  * The software vblank counter.
764  */
765 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
766 {
767         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
768 }
769 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
770
771 static u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
772                                      struct timeval *vblanktime)
773 {
774         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
775         u32 vblank_count;
776         unsigned int seq;
777
778         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs)) {
779                 *vblanktime = (struct timeval) { 0 };
780                 return 0;
781         }
782
783         do {
784                 seq = read_seqbegin(&vblank->seqlock);
785                 vblank_count = vblank->count;
786                 *vblanktime = vblank->time;
787         } while (read_seqretry(&vblank->seqlock, seq));
788
789         return vblank_count;
790 }
791
792 /**
793  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
794  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
795  * @crtc: which counter to retrieve
796  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
797  *
798  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
799  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
800  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
801  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
802  */
803 u32 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
804                                    struct timeval *vblanktime)
805 {
806         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
807                                          vblanktime);
808 }
809 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
810
811 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
812                 struct drm_pending_vblank_event *e,
813                 unsigned long seq, struct timeval *now)
814 {
815         e->event.sequence = seq;
816         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
817         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
818
819         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.file_priv, e->pipe,
820                                          e->event.sequence);
821
822         drm_send_event_locked(dev, &e->base);
823 }
824
825 /**
826  * drm_crtc_arm_vblank_event - arm vblank event after pageflip
827  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
828  * @e: the event to send
829  *
830  * A lot of drivers need to generate vblank events for the very next vblank
831  * interrupt. For example when the page flip interrupt happens when the page
832  * flip gets armed, but not when it actually executes within the next vblank
833  * period. This helper function implements exactly the required vblank arming
834  * behaviour.
835  *
836  * NOTE: Drivers using this to send out the &drm_crtc_state.event as part of an
837  * atomic commit must ensure that the next vblank happens at exactly the same
838  * time as the atomic commit is committed to the hardware. This function itself
839  * does **not** protect against the next vblank interrupt racing with either this
840  * function call or the atomic commit operation. A possible sequence could be:
841  *
842  * 1. Driver commits new hardware state into vblank-synchronized registers.
843  * 2. A vblank happens, committing the hardware state. Also the corresponding
844  *    vblank interrupt is fired off and fully processed by the interrupt
845  *    handler.
846  * 3. The atomic commit operation proceeds to call drm_crtc_arm_vblank_event().
847  * 4. The event is only send out for the next vblank, which is wrong.
848  *
849  * An equivalent race can happen when the driver calls
850  * drm_crtc_arm_vblank_event() before writing out the new hardware state.
851  *
852  * The only way to make this work safely is to prevent the vblank from firing
853  * (and the hardware from committing anything else) until the entire atomic
854  * commit sequence has run to completion. If the hardware does not have such a
855  * feature (e.g. using a "go" bit), then it is unsafe to use this functions.
856  * Instead drivers need to manually send out the event from their interrupt
857  * handler by calling drm_crtc_send_vblank_event() and make sure that there's no
858  * possible race with the hardware committing the atomic update.
859  *
860  * Caller must hold a vblank reference for the event @e, which will be dropped
861  * when the next vblank arrives.
862  */
863 void drm_crtc_arm_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
864                                struct drm_pending_vblank_event *e)
865 {
866         struct drm_device *dev = crtc->dev;
867         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
868
869         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
870
871         e->pipe = pipe;
872         e->event.sequence = drm_crtc_accurate_vblank_count(crtc) + 1;
873         e->event.crtc_id = crtc->base.id;
874         list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
875 }
876 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_arm_vblank_event);
877
878 /**
879  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
880  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
881  * @e: the event to send
882  *
883  * Updates sequence # and timestamp on event for the most recently processed
884  * vblank, and sends it to userspace.  Caller must hold event lock.
885  *
886  * See drm_crtc_arm_vblank_event() for a helper which can be used in certain
887  * situation, especially to send out events for atomic commit operations.
888  */
889 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
890                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
891 {
892         struct drm_device *dev = crtc->dev;
893         unsigned int seq, pipe = drm_crtc_index(crtc);
894         struct timeval now;
895
896         if (dev->num_crtcs > 0) {
897                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
898         } else {
899                 seq = 0;
900
901                 now = get_drm_timestamp();
902         }
903         e->pipe = pipe;
904         e->event.crtc_id = crtc->base.id;
905         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
906 }
907 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
908
909 static int __enable_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
910 {
911         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET)) {
912                 struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(dev, pipe);
913
914                 if (crtc->funcs->enable_vblank)
915                         return crtc->funcs->enable_vblank(crtc);
916         }
917
918         return dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
919 }
920
921 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
922 {
923         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
924         int ret = 0;
925
926         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
927
928         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
929
930         if (!vblank->enabled) {
931                 /*
932                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
933                  * All vblank count & timestamp updates are held off
934                  * until we are done reinitializing master counter and
935                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
936                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
937                  */
938                 ret = __enable_vblank(dev, pipe);
939                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
940                 if (ret) {
941                         atomic_dec(&vblank->refcount);
942                 } else {
943                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
944                         /* drm_update_vblank_count() includes a wmb so we just
945                          * need to ensure that the compiler emits the write
946                          * to mark the vblank as enabled after the call
947                          * to drm_update_vblank_count().
948                          */
949                         WRITE_ONCE(vblank->enabled, true);
950                 }
951         }
952
953         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
954
955         return ret;
956 }
957
958 static int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
959 {
960         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
961         unsigned long irqflags;
962         int ret = 0;
963
964         if (!dev->num_crtcs)
965                 return -EINVAL;
966
967         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
968                 return -EINVAL;
969
970         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
971         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
972         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
973                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
974         } else {
975                 if (!vblank->enabled) {
976                         atomic_dec(&vblank->refcount);
977                         ret = -EINVAL;
978                 }
979         }
980         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
981
982         return ret;
983 }
984
985 /**
986  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
987  * @crtc: which CRTC to own
988  *
989  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
990  * while in use.
991  *
992  * Returns:
993  * Zero on success or a negative error code on failure.
994  */
995 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
996 {
997         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
998 }
999 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1000
1001 static void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1002 {
1003         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1004
1005         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1006                 return;
1007
1008         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1009                 return;
1010
1011         /* Last user schedules interrupt disable */
1012         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1013                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1014                         return;
1015                 else if (drm_vblank_offdelay < 0)
1016                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1017                 else if (!dev->vblank_disable_immediate)
1018                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1019                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1020         }
1021 }
1022
1023 /**
1024  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1025  * @crtc: which counter to give up
1026  *
1027  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1028  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1029  */
1030 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1031 {
1032         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1033 }
1034 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1035
1036 /**
1037  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1038  * @dev: DRM device
1039  * @pipe: CRTC index
1040  *
1041  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1042  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1043  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1044  *
1045  * This is the legacy version of drm_crtc_wait_one_vblank().
1046  */
1047 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1048 {
1049         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1050         int ret;
1051         u32 last;
1052
1053         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1054                 return;
1055
1056         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1057         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1058                 return;
1059
1060         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1061
1062         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1063                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1064                                  msecs_to_jiffies(100));
1065
1066         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1067
1068         drm_vblank_put(dev, pipe);
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1071
1072 /**
1073  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1074  * @crtc: DRM crtc
1075  *
1076  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1077  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1078  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1079  */
1080 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1081 {
1082         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1083 }
1084 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1085
1086 /**
1087  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1088  * @crtc: CRTC in question
1089  *
1090  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1091  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1092  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1093  *
1094  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1095  * reset, e.g. when suspending or disabling the @crtc in general.
1096  */
1097 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1098 {
1099         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1100         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1101         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1102         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1103         struct timeval now;
1104         unsigned long irqflags;
1105         unsigned int seq;
1106
1107         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1108                 return;
1109
1110         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1111
1112         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1113         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1114                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1115
1116         /* Avoid redundant vblank disables without previous
1117          * drm_crtc_vblank_on(). */
1118         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_ATOMIC) || !vblank->inmodeset)
1119                 drm_vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1120
1121         wake_up(&vblank->queue);
1122
1123         /*
1124          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1125          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1126          */
1127         if (!vblank->inmodeset) {
1128                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1129                 vblank->inmodeset = 1;
1130         }
1131         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1132
1133         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1134         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1135
1136         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1137                 if (e->pipe != pipe)
1138                         continue;
1139                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: "
1140                           "wanted %u, current %u\n",
1141                           e->event.sequence, seq);
1142                 list_del(&e->base.link);
1143                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1144                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1145         }
1146         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1147
1148         /* Will be reset by the modeset helpers when re-enabling the crtc by
1149          * calling drm_calc_timestamping_constants(). */
1150         vblank->hwmode.crtc_clock = 0;
1151 }
1152 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1153
1154 /**
1155  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1156  * @crtc: CRTC in question
1157  *
1158  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1159  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1160  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1161  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1162  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1163  *
1164  * This is useful for recovering driver state e.g. on driver load, or on resume.
1165  */
1166 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1167 {
1168         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1169         unsigned long irqflags;
1170         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1171         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1172
1173         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1174         /*
1175          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1176          * interrupt by bumping the refcount.
1177          */
1178         if (!vblank->inmodeset) {
1179                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1180                 vblank->inmodeset = 1;
1181         }
1182         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1183
1184         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1185 }
1186 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1187
1188 /**
1189  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1190  * @crtc: CRTC in question
1191  *
1192  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1193  * drm_crtc_vblank_off() again and is generally called when enabling @crtc. Note
1194  * that calls to drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off() can be
1195  * unbalanced and so can also be unconditionally called in driver load code to
1196  * reflect the current hardware state of the crtc.
1197  */
1198 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1199 {
1200         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1201         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1202         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1203         unsigned long irqflags;
1204
1205         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1206                 return;
1207
1208         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1209         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1210                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1211
1212         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1213         if (vblank->inmodeset) {
1214                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1215                 vblank->inmodeset = 0;
1216         }
1217
1218         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1219
1220         /*
1221          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1222          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1223          */
1224         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 || drm_vblank_offdelay == 0)
1225                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1226         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1227 }
1228 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1229
1230 static void drm_legacy_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev,
1231                                           unsigned int pipe)
1232 {
1233         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1234
1235         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1236         if (!dev->num_crtcs)
1237                 return;
1238
1239         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1240                 return;
1241
1242         /*
1243          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1244          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1245          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1246          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1247          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1248          */
1249         if (!vblank->inmodeset) {
1250                 vblank->inmodeset = 0x1;
1251                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1252                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1253         }
1254 }
1255
1256 static void drm_legacy_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev,
1257                                            unsigned int pipe)
1258 {
1259         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1260         unsigned long irqflags;
1261
1262         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1263         if (!dev->num_crtcs)
1264                 return;
1265
1266         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1267                 return;
1268
1269         if (vblank->inmodeset) {
1270                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1271                 drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1272                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1273
1274                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1275                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1276
1277                 vblank->inmodeset = 0;
1278         }
1279 }
1280
1281 int drm_legacy_modeset_ctl_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1282                                  struct drm_file *file_priv)
1283 {
1284         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1285         unsigned int pipe;
1286
1287         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1288         if (!dev->num_crtcs)
1289                 return 0;
1290
1291         /* KMS drivers handle this internally */
1292         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
1293                 return 0;
1294
1295         pipe = modeset->crtc;
1296         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1297                 return -EINVAL;
1298
1299         switch (modeset->cmd) {
1300         case _DRM_PRE_MODESET:
1301                 drm_legacy_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1302                 break;
1303         case _DRM_POST_MODESET:
1304                 drm_legacy_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1305                 break;
1306         default:
1307                 return -EINVAL;
1308         }
1309
1310         return 0;
1311 }
1312
1313 static inline bool vblank_passed(u32 seq, u32 ref)
1314 {
1315         return (seq - ref) <= (1 << 23);
1316 }
1317
1318 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1319                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1320                                   struct drm_file *file_priv)
1321 {
1322         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1323         struct drm_pending_vblank_event *e;
1324         struct timeval now;
1325         unsigned long flags;
1326         unsigned int seq;
1327         int ret;
1328
1329         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1330         if (e == NULL) {
1331                 ret = -ENOMEM;
1332                 goto err_put;
1333         }
1334
1335         e->pipe = pipe;
1336         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1337         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1338         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1339
1340         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1341
1342         /*
1343          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
1344          * drm_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
1345          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
1346          * drm_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
1347          */
1348         if (!READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1349                 ret = -EINVAL;
1350                 goto err_unlock;
1351         }
1352
1353         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
1354                                             &e->event.base);
1355
1356         if (ret)
1357                 goto err_unlock;
1358
1359         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1360
1361         DRM_DEBUG("event on vblank count %u, current %u, crtc %u\n",
1362                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1363
1364         trace_drm_vblank_event_queued(file_priv, pipe,
1365                                       vblwait->request.sequence);
1366
1367         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1368         if (vblank_passed(seq, vblwait->request.sequence)) {
1369                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1370                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1371                 vblwait->reply.sequence = seq;
1372         } else {
1373                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1374                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1375                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1376         }
1377
1378         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1379
1380         return 0;
1381
1382 err_unlock:
1383         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1384         kfree(e);
1385 err_put:
1386         drm_vblank_put(dev, pipe);
1387         return ret;
1388 }
1389
1390 static bool drm_wait_vblank_is_query(union drm_wait_vblank *vblwait)
1391 {
1392         if (vblwait->request.sequence)
1393                 return false;
1394
1395         return _DRM_VBLANK_RELATIVE ==
1396                 (vblwait->request.type & (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK |
1397                                           _DRM_VBLANK_EVENT |
1398                                           _DRM_VBLANK_NEXTONMISS));
1399 }
1400
1401 int drm_wait_vblank_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
1402                           struct drm_file *file_priv)
1403 {
1404         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1405         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1406         int ret;
1407         unsigned int flags, seq, pipe, high_pipe;
1408
1409         if (!dev->irq_enabled)
1410                 return -EINVAL;
1411
1412         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1413                 return -EINVAL;
1414
1415         if (vblwait->request.type &
1416             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1417               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1418                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1419                           vblwait->request.type,
1420                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1421                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1422                 return -EINVAL;
1423         }
1424
1425         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1426         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1427         if (high_pipe)
1428                 pipe = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1429         else
1430                 pipe = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1431         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1432                 return -EINVAL;
1433
1434         vblank = &dev->vblank[pipe];
1435
1436         /* If the counter is currently enabled and accurate, short-circuit
1437          * queries to return the cached timestamp of the last vblank.
1438          */
1439         if (dev->vblank_disable_immediate &&
1440             drm_wait_vblank_is_query(vblwait) &&
1441             READ_ONCE(vblank->enabled)) {
1442                 struct timeval now;
1443
1444                 vblwait->reply.sequence =
1445                         drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1446                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1447                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1448                 return 0;
1449         }
1450
1451         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1452         if (ret) {
1453                 DRM_DEBUG("crtc %d failed to acquire vblank counter, %d\n", pipe, ret);
1454                 return ret;
1455         }
1456         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1457
1458         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1459         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1460                 vblwait->request.sequence += seq;
1461                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1462         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1463                 break;
1464         default:
1465                 ret = -EINVAL;
1466                 goto done;
1467         }
1468
1469         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1470             vblank_passed(seq, vblwait->request.sequence))
1471                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1472
1473         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1474                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1475                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1476                  */
1477                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, vblwait, file_priv);
1478         }
1479
1480         if (vblwait->request.sequence != seq) {
1481                 DRM_DEBUG("waiting on vblank count %u, crtc %u\n",
1482                           vblwait->request.sequence, pipe);
1483                 DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1484                             vblank_passed(drm_vblank_count(dev, pipe),
1485                                           vblwait->request.sequence) ||
1486                             !READ_ONCE(vblank->enabled));
1487         }
1488
1489         if (ret != -EINTR) {
1490                 struct timeval now;
1491
1492                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1493                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1494                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1495
1496                 DRM_DEBUG("crtc %d returning %u to client\n",
1497                           pipe, vblwait->reply.sequence);
1498         } else {
1499                 DRM_DEBUG("crtc %d vblank wait interrupted by signal\n", pipe);
1500         }
1501
1502 done:
1503         drm_vblank_put(dev, pipe);
1504         return ret;
1505 }
1506
1507 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1508 {
1509         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1510         struct timeval now;
1511         unsigned int seq;
1512
1513         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1514
1515         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1516
1517         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1518                 if (e->pipe != pipe)
1519                         continue;
1520                 if (!vblank_passed(seq, e->event.sequence))
1521                         continue;
1522
1523                 DRM_DEBUG("vblank event on %u, current %u\n",
1524                           e->event.sequence, seq);
1525
1526                 list_del(&e->base.link);
1527                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1528                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1529         }
1530
1531         trace_drm_vblank_event(pipe, seq);
1532 }
1533
1534 /**
1535  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1536  * @dev: DRM device
1537  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1538  *
1539  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1540  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1541  *
1542  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1543  */
1544 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1545 {
1546         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1547         unsigned long irqflags;
1548         bool disable_irq;
1549
1550         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1551                 return false;
1552
1553         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1554                 return false;
1555
1556         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1557
1558         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1559          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1560          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1561          */
1562         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1563
1564         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1565         if (!vblank->enabled) {
1566                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1567                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1568                 return false;
1569         }
1570
1571         drm_update_vblank_count(dev, pipe, true);
1572
1573         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1574
1575         wake_up(&vblank->queue);
1576
1577         /* With instant-off, we defer disabling the interrupt until after
1578          * we finish processing the following vblank after all events have
1579          * been signaled. The disable has to be last (after
1580          * drm_handle_vblank_events) so that the timestamp is always accurate.
1581          */
1582         disable_irq = (dev->vblank_disable_immediate &&
1583                        drm_vblank_offdelay > 0 &&
1584                        !atomic_read(&vblank->refcount));
1585
1586         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1587
1588         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1589
1590         if (disable_irq)
1591                 vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1592
1593         return true;
1594 }
1595 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1596
1597 /**
1598  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1599  * @crtc: where this event occurred
1600  *
1601  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1602  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1603  *
1604  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1605  *
1606  * Returns:
1607  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1608  */
1609 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1610 {
1611         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1612 }
1613 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);