Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ebiederm...
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / gpu / drm / drm_gem.c
1 /*
2  * Copyright © 2008 Intel Corporation
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
7  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
8  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
9  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
12  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
13  * Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
20  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
21  * IN THE SOFTWARE.
22  *
23  * Authors:
24  *    Eric Anholt <eric@anholt.net>
25  *
26  */
27
28 #include <linux/types.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/fs.h>
33 #include <linux/file.h>
34 #include <linux/module.h>
35 #include <linux/mman.h>
36 #include <linux/pagemap.h>
37 #include <linux/shmem_fs.h>
38 #include <linux/dma-buf.h>
39 #include <linux/mem_encrypt.h>
40 #include <drm/drmP.h>
41 #include <drm/drm_vma_manager.h>
42 #include <drm/drm_gem.h>
43 #include "drm_internal.h"
44
45 /** @file drm_gem.c
46  *
47  * This file provides some of the base ioctls and library routines for
48  * the graphics memory manager implemented by each device driver.
49  *
50  * Because various devices have different requirements in terms of
51  * synchronization and migration strategies, implementing that is left up to
52  * the driver, and all that the general API provides should be generic --
53  * allocating objects, reading/writing data with the cpu, freeing objects.
54  * Even there, platform-dependent optimizations for reading/writing data with
55  * the CPU mean we'll likely hook those out to driver-specific calls.  However,
56  * the DRI2 implementation wants to have at least allocate/mmap be generic.
57  *
58  * The goal was to have swap-backed object allocation managed through
59  * struct file.  However, file descriptors as handles to a struct file have
60  * two major failings:
61  * - Process limits prevent more than 1024 or so being used at a time by
62  *   default.
63  * - Inability to allocate high fds will aggravate the X Server's select()
64  *   handling, and likely that of many GL client applications as well.
65  *
66  * This led to a plan of using our own integer IDs (called handles, following
67  * DRM terminology) to mimic fds, and implement the fd syscalls we need as
68  * ioctls.  The objects themselves will still include the struct file so
69  * that we can transition to fds if the required kernel infrastructure shows
70  * up at a later date, and as our interface with shmfs for memory allocation.
71  */
72
73 /*
74  * We make up offsets for buffer objects so we can recognize them at
75  * mmap time.
76  */
77
78 /* pgoff in mmap is an unsigned long, so we need to make sure that
79  * the faked up offset will fit
80  */
81
82 #if BITS_PER_LONG == 64
83 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
84 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
85 #else
86 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) + 1)
87 #define DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE ((0xFFFFFFFUL >> PAGE_SHIFT) * 16)
88 #endif
89
90 /**
91  * drm_gem_init - Initialize the GEM device fields
92  * @dev: drm_devic structure to initialize
93  */
94 int
95 drm_gem_init(struct drm_device *dev)
96 {
97         struct drm_vma_offset_manager *vma_offset_manager;
98
99         mutex_init(&dev->object_name_lock);
100         idr_init(&dev->object_name_idr);
101
102         vma_offset_manager = kzalloc(sizeof(*vma_offset_manager), GFP_KERNEL);
103         if (!vma_offset_manager) {
104                 DRM_ERROR("out of memory\n");
105                 return -ENOMEM;
106         }
107
108         dev->vma_offset_manager = vma_offset_manager;
109         drm_vma_offset_manager_init(vma_offset_manager,
110                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_START,
111                                     DRM_FILE_PAGE_OFFSET_SIZE);
112
113         return 0;
114 }
115
116 void
117 drm_gem_destroy(struct drm_device *dev)
118 {
119
120         drm_vma_offset_manager_destroy(dev->vma_offset_manager);
121         kfree(dev->vma_offset_manager);
122         dev->vma_offset_manager = NULL;
123 }
124
125 /**
126  * drm_gem_object_init - initialize an allocated shmem-backed GEM object
127  * @dev: drm_device the object should be initialized for
128  * @obj: drm_gem_object to initialize
129  * @size: object size
130  *
131  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
132  * shmfs backing store.
133  */
134 int drm_gem_object_init(struct drm_device *dev,
135                         struct drm_gem_object *obj, size_t size)
136 {
137         struct file *filp;
138
139         drm_gem_private_object_init(dev, obj, size);
140
141         filp = shmem_file_setup("drm mm object", size, VM_NORESERVE);
142         if (IS_ERR(filp))
143                 return PTR_ERR(filp);
144
145         obj->filp = filp;
146
147         return 0;
148 }
149 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_init);
150
151 /**
152  * drm_gem_private_object_init - initialize an allocated private GEM object
153  * @dev: drm_device the object should be initialized for
154  * @obj: drm_gem_object to initialize
155  * @size: object size
156  *
157  * Initialize an already allocated GEM object of the specified size with
158  * no GEM provided backing store. Instead the caller is responsible for
159  * backing the object and handling it.
160  */
161 void drm_gem_private_object_init(struct drm_device *dev,
162                                  struct drm_gem_object *obj, size_t size)
163 {
164         BUG_ON((size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
165
166         obj->dev = dev;
167         obj->filp = NULL;
168
169         kref_init(&obj->refcount);
170         obj->handle_count = 0;
171         obj->size = size;
172         drm_vma_node_reset(&obj->vma_node);
173 }
174 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_private_object_init);
175
176 static void
177 drm_gem_remove_prime_handles(struct drm_gem_object *obj, struct drm_file *filp)
178 {
179         /*
180          * Note: obj->dma_buf can't disappear as long as we still hold a
181          * handle reference in obj->handle_count.
182          */
183         mutex_lock(&filp->prime.lock);
184         if (obj->dma_buf) {
185                 drm_prime_remove_buf_handle_locked(&filp->prime,
186                                                    obj->dma_buf);
187         }
188         mutex_unlock(&filp->prime.lock);
189 }
190
191 /**
192  * drm_gem_object_handle_free - release resources bound to userspace handles
193  * @obj: GEM object to clean up.
194  *
195  * Called after the last handle to the object has been closed
196  *
197  * Removes any name for the object. Note that this must be
198  * called before drm_gem_object_free or we'll be touching
199  * freed memory
200  */
201 static void drm_gem_object_handle_free(struct drm_gem_object *obj)
202 {
203         struct drm_device *dev = obj->dev;
204
205         /* Remove any name for this object */
206         if (obj->name) {
207                 idr_remove(&dev->object_name_idr, obj->name);
208                 obj->name = 0;
209         }
210 }
211
212 static void drm_gem_object_exported_dma_buf_free(struct drm_gem_object *obj)
213 {
214         /* Unbreak the reference cycle if we have an exported dma_buf. */
215         if (obj->dma_buf) {
216                 dma_buf_put(obj->dma_buf);
217                 obj->dma_buf = NULL;
218         }
219 }
220
221 static void
222 drm_gem_object_handle_put_unlocked(struct drm_gem_object *obj)
223 {
224         struct drm_device *dev = obj->dev;
225         bool final = false;
226
227         if (WARN_ON(obj->handle_count == 0))
228                 return;
229
230         /*
231         * Must bump handle count first as this may be the last
232         * ref, in which case the object would disappear before we
233         * checked for a name
234         */
235
236         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
237         if (--obj->handle_count == 0) {
238                 drm_gem_object_handle_free(obj);
239                 drm_gem_object_exported_dma_buf_free(obj);
240                 final = true;
241         }
242         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
243
244         if (final)
245                 drm_gem_object_put_unlocked(obj);
246 }
247
248 /*
249  * Called at device or object close to release the file's
250  * handle references on objects.
251  */
252 static int
253 drm_gem_object_release_handle(int id, void *ptr, void *data)
254 {
255         struct drm_file *file_priv = data;
256         struct drm_gem_object *obj = ptr;
257         struct drm_device *dev = obj->dev;
258
259         if (dev->driver->gem_close_object)
260                 dev->driver->gem_close_object(obj, file_priv);
261
262         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
263                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, file_priv);
264         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv);
265
266         drm_gem_object_handle_put_unlocked(obj);
267
268         return 0;
269 }
270
271 /**
272  * drm_gem_handle_delete - deletes the given file-private handle
273  * @filp: drm file-private structure to use for the handle look up
274  * @handle: userspace handle to delete
275  *
276  * Removes the GEM handle from the @filp lookup table which has been added with
277  * drm_gem_handle_create(). If this is the last handle also cleans up linked
278  * resources like GEM names.
279  */
280 int
281 drm_gem_handle_delete(struct drm_file *filp, u32 handle)
282 {
283         struct drm_gem_object *obj;
284
285         /* This is gross. The idr system doesn't let us try a delete and
286          * return an error code.  It just spews if you fail at deleting.
287          * So, we have to grab a lock around finding the object and then
288          * doing the delete on it and dropping the refcount, or the user
289          * could race us to double-decrement the refcount and cause a
290          * use-after-free later.  Given the frequency of our handle lookups,
291          * we may want to use ida for number allocation and a hash table
292          * for the pointers, anyway.
293          */
294         spin_lock(&filp->table_lock);
295
296         /* Check if we currently have a reference on the object */
297         obj = idr_replace(&filp->object_idr, NULL, handle);
298         spin_unlock(&filp->table_lock);
299         if (IS_ERR_OR_NULL(obj))
300                 return -EINVAL;
301
302         /* Release driver's reference and decrement refcount. */
303         drm_gem_object_release_handle(handle, obj, filp);
304
305         /* And finally make the handle available for future allocations. */
306         spin_lock(&filp->table_lock);
307         idr_remove(&filp->object_idr, handle);
308         spin_unlock(&filp->table_lock);
309
310         return 0;
311 }
312 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_delete);
313
314 /**
315  * drm_gem_dumb_map_offset - return the fake mmap offset for a gem object
316  * @file: drm file-private structure containing the gem object
317  * @dev: corresponding drm_device
318  * @handle: gem object handle
319  * @offset: return location for the fake mmap offset
320  *
321  * This implements the &drm_driver.dumb_map_offset kms driver callback for
322  * drivers which use gem to manage their backing storage.
323  *
324  * Returns:
325  * 0 on success or a negative error code on failure.
326  */
327 int drm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
328                             u32 handle, u64 *offset)
329 {
330         struct drm_gem_object *obj;
331         int ret;
332
333         obj = drm_gem_object_lookup(file, handle);
334         if (!obj)
335                 return -ENOENT;
336
337         ret = drm_gem_create_mmap_offset(obj);
338         if (ret)
339                 goto out;
340
341         *offset = drm_vma_node_offset_addr(&obj->vma_node);
342 out:
343         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
344
345         return ret;
346 }
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(drm_gem_dumb_map_offset);
348
349 /**
350  * drm_gem_dumb_destroy - dumb fb callback helper for gem based drivers
351  * @file: drm file-private structure to remove the dumb handle from
352  * @dev: corresponding drm_device
353  * @handle: the dumb handle to remove
354  * 
355  * This implements the &drm_driver.dumb_destroy kms driver callback for drivers
356  * which use gem to manage their backing storage.
357  */
358 int drm_gem_dumb_destroy(struct drm_file *file,
359                          struct drm_device *dev,
360                          uint32_t handle)
361 {
362         return drm_gem_handle_delete(file, handle);
363 }
364 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_dumb_destroy);
365
366 /**
367  * drm_gem_handle_create_tail - internal functions to create a handle
368  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
369  * @obj: object to register
370  * @handlep: pointer to return the created handle to the caller
371  * 
372  * This expects the &drm_device.object_name_lock to be held already and will
373  * drop it before returning. Used to avoid races in establishing new handles
374  * when importing an object from either an flink name or a dma-buf.
375  *
376  * Handles must be release again through drm_gem_handle_delete(). This is done
377  * when userspace closes @file_priv for all attached handles, or through the
378  * GEM_CLOSE ioctl for individual handles.
379  */
380 int
381 drm_gem_handle_create_tail(struct drm_file *file_priv,
382                            struct drm_gem_object *obj,
383                            u32 *handlep)
384 {
385         struct drm_device *dev = obj->dev;
386         u32 handle;
387         int ret;
388
389         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->object_name_lock));
390         if (obj->handle_count++ == 0)
391                 drm_gem_object_get(obj);
392
393         /*
394          * Get the user-visible handle using idr.  Preload and perform
395          * allocation under our spinlock.
396          */
397         idr_preload(GFP_KERNEL);
398         spin_lock(&file_priv->table_lock);
399
400         ret = idr_alloc(&file_priv->object_idr, obj, 1, 0, GFP_NOWAIT);
401
402         spin_unlock(&file_priv->table_lock);
403         idr_preload_end();
404
405         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
406         if (ret < 0)
407                 goto err_unref;
408
409         handle = ret;
410
411         ret = drm_vma_node_allow(&obj->vma_node, file_priv);
412         if (ret)
413                 goto err_remove;
414
415         if (dev->driver->gem_open_object) {
416                 ret = dev->driver->gem_open_object(obj, file_priv);
417                 if (ret)
418                         goto err_revoke;
419         }
420
421         *handlep = handle;
422         return 0;
423
424 err_revoke:
425         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv);
426 err_remove:
427         spin_lock(&file_priv->table_lock);
428         idr_remove(&file_priv->object_idr, handle);
429         spin_unlock(&file_priv->table_lock);
430 err_unref:
431         drm_gem_object_handle_put_unlocked(obj);
432         return ret;
433 }
434
435 /**
436  * drm_gem_handle_create - create a gem handle for an object
437  * @file_priv: drm file-private structure to register the handle for
438  * @obj: object to register
439  * @handlep: pionter to return the created handle to the caller
440  *
441  * Create a handle for this object. This adds a handle reference
442  * to the object, which includes a regular reference count. Callers
443  * will likely want to dereference the object afterwards.
444  */
445 int drm_gem_handle_create(struct drm_file *file_priv,
446                           struct drm_gem_object *obj,
447                           u32 *handlep)
448 {
449         mutex_lock(&obj->dev->object_name_lock);
450
451         return drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, handlep);
452 }
453 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_handle_create);
454
455
456 /**
457  * drm_gem_free_mmap_offset - release a fake mmap offset for an object
458  * @obj: obj in question
459  *
460  * This routine frees fake offsets allocated by drm_gem_create_mmap_offset().
461  *
462  * Note that drm_gem_object_release() already calls this function, so drivers
463  * don't have to take care of releasing the mmap offset themselves when freeing
464  * the GEM object.
465  */
466 void
467 drm_gem_free_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
468 {
469         struct drm_device *dev = obj->dev;
470
471         drm_vma_offset_remove(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node);
472 }
473 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_free_mmap_offset);
474
475 /**
476  * drm_gem_create_mmap_offset_size - create a fake mmap offset for an object
477  * @obj: obj in question
478  * @size: the virtual size
479  *
480  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
481  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
482  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
483  * structures.
484  *
485  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj, in cases where
486  * the virtual size differs from the physical size (ie. &drm_gem_object.size).
487  * Otherwise just use drm_gem_create_mmap_offset().
488  *
489  * This function is idempotent and handles an already allocated mmap offset
490  * transparently. Drivers do not need to check for this case.
491  */
492 int
493 drm_gem_create_mmap_offset_size(struct drm_gem_object *obj, size_t size)
494 {
495         struct drm_device *dev = obj->dev;
496
497         return drm_vma_offset_add(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node,
498                                   size / PAGE_SIZE);
499 }
500 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset_size);
501
502 /**
503  * drm_gem_create_mmap_offset - create a fake mmap offset for an object
504  * @obj: obj in question
505  *
506  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
507  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
508  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
509  * structures.
510  *
511  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj.
512  *
513  * Drivers can call drm_gem_free_mmap_offset() before freeing @obj to release
514  * the fake offset again.
515  */
516 int drm_gem_create_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
517 {
518         return drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, obj->size);
519 }
520 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset);
521
522 /**
523  * drm_gem_get_pages - helper to allocate backing pages for a GEM object
524  * from shmem
525  * @obj: obj in question
526  *
527  * This reads the page-array of the shmem-backing storage of the given gem
528  * object. An array of pages is returned. If a page is not allocated or
529  * swapped-out, this will allocate/swap-in the required pages. Note that the
530  * whole object is covered by the page-array and pinned in memory.
531  *
532  * Use drm_gem_put_pages() to release the array and unpin all pages.
533  *
534  * This uses the GFP-mask set on the shmem-mapping (see mapping_set_gfp_mask()).
535  * If you require other GFP-masks, you have to do those allocations yourself.
536  *
537  * Note that you are not allowed to change gfp-zones during runtime. That is,
538  * shmem_read_mapping_page_gfp() must be called with the same gfp_zone(gfp) as
539  * set during initialization. If you have special zone constraints, set them
540  * after drm_gem_init_object() via mapping_set_gfp_mask(). shmem-core takes care
541  * to keep pages in the required zone during swap-in.
542  */
543 struct page **drm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
544 {
545         struct address_space *mapping;
546         struct page *p, **pages;
547         int i, npages;
548
549         /* This is the shared memory object that backs the GEM resource */
550         mapping = obj->filp->f_mapping;
551
552         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
553          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
554          * driver author is doing something really wrong:
555          */
556         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
557
558         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
559
560         pages = kvmalloc_array(npages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
561         if (pages == NULL)
562                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
563
564         for (i = 0; i < npages; i++) {
565                 p = shmem_read_mapping_page(mapping, i);
566                 if (IS_ERR(p))
567                         goto fail;
568                 pages[i] = p;
569
570                 /* Make sure shmem keeps __GFP_DMA32 allocated pages in the
571                  * correct region during swapin. Note that this requires
572                  * __GFP_DMA32 to be set in mapping_gfp_mask(inode->i_mapping)
573                  * so shmem can relocate pages during swapin if required.
574                  */
575                 BUG_ON(mapping_gfp_constraint(mapping, __GFP_DMA32) &&
576                                 (page_to_pfn(p) >= 0x00100000UL));
577         }
578
579         return pages;
580
581 fail:
582         while (i--)
583                 put_page(pages[i]);
584
585         kvfree(pages);
586         return ERR_CAST(p);
587 }
588 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_get_pages);
589
590 /**
591  * drm_gem_put_pages - helper to free backing pages for a GEM object
592  * @obj: obj in question
593  * @pages: pages to free
594  * @dirty: if true, pages will be marked as dirty
595  * @accessed: if true, the pages will be marked as accessed
596  */
597 void drm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page **pages,
598                 bool dirty, bool accessed)
599 {
600         int i, npages;
601
602         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
603          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
604          * driver author is doing something really wrong:
605          */
606         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
607
608         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
609
610         for (i = 0; i < npages; i++) {
611                 if (dirty)
612                         set_page_dirty(pages[i]);
613
614                 if (accessed)
615                         mark_page_accessed(pages[i]);
616
617                 /* Undo the reference we took when populating the table */
618                 put_page(pages[i]);
619         }
620
621         kvfree(pages);
622 }
623 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_put_pages);
624
625 /**
626  * drm_gem_object_lookup - look up a GEM object from it's handle
627  * @filp: DRM file private date
628  * @handle: userspace handle
629  *
630  * Returns:
631  *
632  * A reference to the object named by the handle if such exists on @filp, NULL
633  * otherwise.
634  */
635 struct drm_gem_object *
636 drm_gem_object_lookup(struct drm_file *filp, u32 handle)
637 {
638         struct drm_gem_object *obj;
639
640         spin_lock(&filp->table_lock);
641
642         /* Check if we currently have a reference on the object */
643         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
644         if (obj)
645                 drm_gem_object_get(obj);
646
647         spin_unlock(&filp->table_lock);
648
649         return obj;
650 }
651 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_lookup);
652
653 /**
654  * drm_gem_close_ioctl - implementation of the GEM_CLOSE ioctl
655  * @dev: drm_device
656  * @data: ioctl data
657  * @file_priv: drm file-private structure
658  *
659  * Releases the handle to an mm object.
660  */
661 int
662 drm_gem_close_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
663                     struct drm_file *file_priv)
664 {
665         struct drm_gem_close *args = data;
666         int ret;
667
668         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
669                 return -ENODEV;
670
671         ret = drm_gem_handle_delete(file_priv, args->handle);
672
673         return ret;
674 }
675
676 /**
677  * drm_gem_flink_ioctl - implementation of the GEM_FLINK ioctl
678  * @dev: drm_device
679  * @data: ioctl data
680  * @file_priv: drm file-private structure
681  *
682  * Create a global name for an object, returning the name.
683  *
684  * Note that the name does not hold a reference; when the object
685  * is freed, the name goes away.
686  */
687 int
688 drm_gem_flink_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
689                     struct drm_file *file_priv)
690 {
691         struct drm_gem_flink *args = data;
692         struct drm_gem_object *obj;
693         int ret;
694
695         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
696                 return -ENODEV;
697
698         obj = drm_gem_object_lookup(file_priv, args->handle);
699         if (obj == NULL)
700                 return -ENOENT;
701
702         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
703         /* prevent races with concurrent gem_close. */
704         if (obj->handle_count == 0) {
705                 ret = -ENOENT;
706                 goto err;
707         }
708
709         if (!obj->name) {
710                 ret = idr_alloc(&dev->object_name_idr, obj, 1, 0, GFP_KERNEL);
711                 if (ret < 0)
712                         goto err;
713
714                 obj->name = ret;
715         }
716
717         args->name = (uint64_t) obj->name;
718         ret = 0;
719
720 err:
721         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
722         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
723         return ret;
724 }
725
726 /**
727  * drm_gem_open - implementation of the GEM_OPEN ioctl
728  * @dev: drm_device
729  * @data: ioctl data
730  * @file_priv: drm file-private structure
731  *
732  * Open an object using the global name, returning a handle and the size.
733  *
734  * This handle (of course) holds a reference to the object, so the object
735  * will not go away until the handle is deleted.
736  */
737 int
738 drm_gem_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
739                    struct drm_file *file_priv)
740 {
741         struct drm_gem_open *args = data;
742         struct drm_gem_object *obj;
743         int ret;
744         u32 handle;
745
746         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
747                 return -ENODEV;
748
749         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
750         obj = idr_find(&dev->object_name_idr, (int) args->name);
751         if (obj) {
752                 drm_gem_object_get(obj);
753         } else {
754                 mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
755                 return -ENOENT;
756         }
757
758         /* drm_gem_handle_create_tail unlocks dev->object_name_lock. */
759         ret = drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, &handle);
760         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
761         if (ret)
762                 return ret;
763
764         args->handle = handle;
765         args->size = obj->size;
766
767         return 0;
768 }
769
770 /**
771  * gem_gem_open - initalizes GEM file-private structures at devnode open time
772  * @dev: drm_device which is being opened by userspace
773  * @file_private: drm file-private structure to set up
774  *
775  * Called at device open time, sets up the structure for handling refcounting
776  * of mm objects.
777  */
778 void
779 drm_gem_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
780 {
781         idr_init(&file_private->object_idr);
782         spin_lock_init(&file_private->table_lock);
783 }
784
785 /**
786  * drm_gem_release - release file-private GEM resources
787  * @dev: drm_device which is being closed by userspace
788  * @file_private: drm file-private structure to clean up
789  *
790  * Called at close time when the filp is going away.
791  *
792  * Releases any remaining references on objects by this filp.
793  */
794 void
795 drm_gem_release(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
796 {
797         idr_for_each(&file_private->object_idr,
798                      &drm_gem_object_release_handle, file_private);
799         idr_destroy(&file_private->object_idr);
800 }
801
802 /**
803  * drm_gem_object_release - release GEM buffer object resources
804  * @obj: GEM buffer object
805  *
806  * This releases any structures and resources used by @obj and is the invers of
807  * drm_gem_object_init().
808  */
809 void
810 drm_gem_object_release(struct drm_gem_object *obj)
811 {
812         WARN_ON(obj->dma_buf);
813
814         if (obj->filp)
815                 fput(obj->filp);
816
817         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
818 }
819 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_release);
820
821 /**
822  * drm_gem_object_free - free a GEM object
823  * @kref: kref of the object to free
824  *
825  * Called after the last reference to the object has been lost.
826  * Must be called holding &drm_device.struct_mutex.
827  *
828  * Frees the object
829  */
830 void
831 drm_gem_object_free(struct kref *kref)
832 {
833         struct drm_gem_object *obj =
834                 container_of(kref, struct drm_gem_object, refcount);
835         struct drm_device *dev = obj->dev;
836
837         if (dev->driver->gem_free_object_unlocked) {
838                 dev->driver->gem_free_object_unlocked(obj);
839         } else if (dev->driver->gem_free_object) {
840                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
841
842                 dev->driver->gem_free_object(obj);
843         }
844 }
845 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_free);
846
847 /**
848  * drm_gem_object_put_unlocked - drop a GEM buffer object reference
849  * @obj: GEM buffer object
850  *
851  * This releases a reference to @obj. Callers must not hold the
852  * &drm_device.struct_mutex lock when calling this function.
853  *
854  * See also __drm_gem_object_put().
855  */
856 void
857 drm_gem_object_put_unlocked(struct drm_gem_object *obj)
858 {
859         struct drm_device *dev;
860
861         if (!obj)
862                 return;
863
864         dev = obj->dev;
865
866         if (dev->driver->gem_free_object_unlocked) {
867                 kref_put(&obj->refcount, drm_gem_object_free);
868         } else {
869                 might_lock(&dev->struct_mutex);
870                 if (kref_put_mutex(&obj->refcount, drm_gem_object_free,
871                                 &dev->struct_mutex))
872                         mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
873         }
874 }
875 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_put_unlocked);
876
877 /**
878  * drm_gem_object_put - release a GEM buffer object reference
879  * @obj: GEM buffer object
880  *
881  * This releases a reference to @obj. Callers must hold the
882  * &drm_device.struct_mutex lock when calling this function, even when the
883  * driver doesn't use &drm_device.struct_mutex for anything.
884  *
885  * For drivers not encumbered with legacy locking use
886  * drm_gem_object_put_unlocked() instead.
887  */
888 void
889 drm_gem_object_put(struct drm_gem_object *obj)
890 {
891         if (obj) {
892                 WARN_ON(!mutex_is_locked(&obj->dev->struct_mutex));
893
894                 kref_put(&obj->refcount, drm_gem_object_free);
895         }
896 }
897 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_put);
898
899 /**
900  * drm_gem_vm_open - vma->ops->open implementation for GEM
901  * @vma: VM area structure
902  *
903  * This function implements the #vm_operations_struct open() callback for GEM
904  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_close().
905  */
906 void drm_gem_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
907 {
908         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
909
910         drm_gem_object_get(obj);
911 }
912 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_open);
913
914 /**
915  * drm_gem_vm_close - vma->ops->close implementation for GEM
916  * @vma: VM area structure
917  *
918  * This function implements the #vm_operations_struct close() callback for GEM
919  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_open().
920  */
921 void drm_gem_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
922 {
923         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
924
925         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
926 }
927 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_close);
928
929 /**
930  * drm_gem_mmap_obj - memory map a GEM object
931  * @obj: the GEM object to map
932  * @obj_size: the object size to be mapped, in bytes
933  * @vma: VMA for the area to be mapped
934  *
935  * Set up the VMA to prepare mapping of the GEM object using the gem_vm_ops
936  * provided by the driver. Depending on their requirements, drivers can either
937  * provide a fault handler in their gem_vm_ops (in which case any accesses to
938  * the object will be trapped, to perform migration, GTT binding, surface
939  * register allocation, or performance monitoring), or mmap the buffer memory
940  * synchronously after calling drm_gem_mmap_obj.
941  *
942  * This function is mainly intended to implement the DMABUF mmap operation, when
943  * the GEM object is not looked up based on its fake offset. To implement the
944  * DRM mmap operation, drivers should use the drm_gem_mmap() function.
945  *
946  * drm_gem_mmap_obj() assumes the user is granted access to the buffer while
947  * drm_gem_mmap() prevents unprivileged users from mapping random objects. So
948  * callers must verify access restrictions before calling this helper.
949  *
950  * Return 0 or success or -EINVAL if the object size is smaller than the VMA
951  * size, or if no gem_vm_ops are provided.
952  */
953 int drm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj, unsigned long obj_size,
954                      struct vm_area_struct *vma)
955 {
956         struct drm_device *dev = obj->dev;
957
958         /* Check for valid size. */
959         if (obj_size < vma->vm_end - vma->vm_start)
960                 return -EINVAL;
961
962         if (!dev->driver->gem_vm_ops)
963                 return -EINVAL;
964
965         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
966         vma->vm_ops = dev->driver->gem_vm_ops;
967         vma->vm_private_data = obj;
968         vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
969         vma->vm_page_prot = pgprot_decrypted(vma->vm_page_prot);
970
971         /* Take a ref for this mapping of the object, so that the fault
972          * handler can dereference the mmap offset's pointer to the object.
973          * This reference is cleaned up by the corresponding vm_close
974          * (which should happen whether the vma was created by this call, or
975          * by a vm_open due to mremap or partial unmap or whatever).
976          */
977         drm_gem_object_get(obj);
978
979         return 0;
980 }
981 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap_obj);
982
983 /**
984  * drm_gem_mmap - memory map routine for GEM objects
985  * @filp: DRM file pointer
986  * @vma: VMA for the area to be mapped
987  *
988  * If a driver supports GEM object mapping, mmap calls on the DRM file
989  * descriptor will end up here.
990  *
991  * Look up the GEM object based on the offset passed in (vma->vm_pgoff will
992  * contain the fake offset we created when the GTT map ioctl was called on
993  * the object) and map it with a call to drm_gem_mmap_obj().
994  *
995  * If the caller is not granted access to the buffer object, the mmap will fail
996  * with EACCES. Please see the vma manager for more information.
997  */
998 int drm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
999 {
1000         struct drm_file *priv = filp->private_data;
1001         struct drm_device *dev = priv->minor->dev;
1002         struct drm_gem_object *obj = NULL;
1003         struct drm_vma_offset_node *node;
1004         int ret;
1005
1006         if (drm_dev_is_unplugged(dev))
1007                 return -ENODEV;
1008
1009         drm_vma_offset_lock_lookup(dev->vma_offset_manager);
1010         node = drm_vma_offset_exact_lookup_locked(dev->vma_offset_manager,
1011                                                   vma->vm_pgoff,
1012                                                   vma_pages(vma));
1013         if (likely(node)) {
1014                 obj = container_of(node, struct drm_gem_object, vma_node);
1015                 /*
1016                  * When the object is being freed, after it hits 0-refcnt it
1017                  * proceeds to tear down the object. In the process it will
1018                  * attempt to remove the VMA offset and so acquire this
1019                  * mgr->vm_lock.  Therefore if we find an object with a 0-refcnt
1020                  * that matches our range, we know it is in the process of being
1021                  * destroyed and will be freed as soon as we release the lock -
1022                  * so we have to check for the 0-refcnted object and treat it as
1023                  * invalid.
1024                  */
1025                 if (!kref_get_unless_zero(&obj->refcount))
1026                         obj = NULL;
1027         }
1028         drm_vma_offset_unlock_lookup(dev->vma_offset_manager);
1029
1030         if (!obj)
1031                 return -EINVAL;
1032
1033         if (!drm_vma_node_is_allowed(node, priv)) {
1034                 drm_gem_object_put_unlocked(obj);
1035                 return -EACCES;
1036         }
1037
1038         ret = drm_gem_mmap_obj(obj, drm_vma_node_size(node) << PAGE_SHIFT,
1039                                vma);
1040
1041         drm_gem_object_put_unlocked(obj);
1042
1043         return ret;
1044 }
1045 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap);