drivers/gpu/drm/drm_color_mgmt.c

   1 /*
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  20  * OF THIS SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 #include <drm/drmP.h>
  24 #include <drm/drm_crtc.h>
  25 #include <drm/drm_color_mgmt.h>
  26
  27 #include "drm_crtc_internal.h"
  28
  29 /**
  30  * DOC: overview
  31  *
  32  * Color management or color space adjustments is supported through a set of 5
  33  * properties on the &drm_crtc object. They are set up by calling
  34  * drm_crtc_enable_color_mgmt().
  35  *
  36  * "DEGAMMA_LUT”:
  37  *      Blob property to set the degamma lookup table (LUT) mapping pixel data
  38  *      from the framebuffer before it is given to the transformation matrix.
  39  *      The data is interpreted as an array of &struct drm_color_lut elements.
  40  *      Hardware might choose not to use the full precision of the LUT elements
  41  *      nor use all the elements of the LUT (for example the hardware might
  42  *      choose to interpolate between LUT[0] and LUT[4]).
  43  *
  44  *      Setting this to NULL (blob property value set to 0) means a
  45  *      linear/pass-thru gamma table should be used. This is generally the
  46  *      driver boot-up state too. Drivers can access this blob through
  47  *      &drm_crtc_state.degamma_lut.
  48  *
  49  * “DEGAMMA_LUT_SIZE”:
  50  *      Unsinged range property to give the size of the lookup table to be set
  51  *      on the DEGAMMA_LUT property (the size depends on the underlying
  52  *      hardware). If drivers support multiple LUT sizes then they should
  53  *      publish the largest size, and sub-sample smaller sized LUTs (e.g. for
  54  *      split-gamma modes) appropriately.
  55  *
  56  * “CTM”:
  57  *      Blob property to set the current transformation matrix (CTM) apply to
  58  *      pixel data after the lookup through the degamma LUT and before the
  59  *      lookup through the gamma LUT. The data is interpreted as a struct
  60  *      &drm_color_ctm.
  61  *
  62  *      Setting this to NULL (blob property value set to 0) means a
  63  *      unit/pass-thru matrix should be used. This is generally the driver
  64  *      boot-up state too. Drivers can access the blob for the color conversion
  65  *      matrix through &drm_crtc_state.ctm.
  66  *
  67  * “GAMMA_LUT”:
  68  *      Blob property to set the gamma lookup table (LUT) mapping pixel data
  69  *      after the transformation matrix to data sent to the connector. The
  70  *      data is interpreted as an array of &struct drm_color_lut elements.
  71  *      Hardware might choose not to use the full precision of the LUT elements
  72  *      nor use all the elements of the LUT (for example the hardware might
  73  *      choose to interpolate between LUT[0] and LUT[4]).
  74  *
  75  *      Setting this to NULL (blob property value set to 0) means a
  76  *      linear/pass-thru gamma table should be used. This is generally the
  77  *      driver boot-up state too. Drivers can access this blob through
  78  *      &drm_crtc_state.gamma_lut.
  79  *
  80  * “GAMMA_LUT_SIZE”:
  81  *      Unsigned range property to give the size of the lookup table to be set
  82  *      on the GAMMA_LUT property (the size depends on the underlying hardware).
  83  *      If drivers support multiple LUT sizes then they should publish the
  84  *      largest size, and sub-sample smaller sized LUTs (e.g. for split-gamma
  85  *      modes) appropriately.
  86  *
  87  * There is also support for a legacy gamma table, which is set up by calling
  88  * drm_mode_crtc_set_gamma_size(). Drivers which support both should use
  89  * drm_atomic_helper_legacy_gamma_set() to alias the legacy gamma ramp with the
  90  * "GAMMA_LUT" property above.
  91  */
  92
  93 /**
  94  * drm_color_lut_extract - clamp and round LUT entries
  95  * @user_input: input value
  96  * @bit_precision: number of bits the hw LUT supports
  97  *
  98  * Extract a degamma/gamma LUT value provided by user (in the form of
  99  * &drm_color_lut entries) and round it to the precision supported by the
 100  * hardware.
 101  */
 102 uint32_t drm_color_lut_extract(uint32_t user_input, uint32_t bit_precision)
 103 {
 104         uint32_t val = user_input;
 105         uint32_t max = 0xffff >> (16 - bit_precision);
 106
 107         /* Round only if we're not using full precision. */
 108         if (bit_precision < 16) {
 109                 val += 1UL << (16 - bit_precision - 1);
 110                 val >>= 16 - bit_precision;
 111         }
 112
 113         return clamp_val(val, 0, max);
 114 }
 115 EXPORT_SYMBOL(drm_color_lut_extract);
 116
 117 /**
 118  * drm_crtc_enable_color_mgmt - enable color management properties
 119  * @crtc: DRM CRTC
 120  * @degamma_lut_size: the size of the degamma lut (before CSC)
 121  * @has_ctm: whether to attach ctm_property for CSC matrix
 122  * @gamma_lut_size: the size of the gamma lut (after CSC)
 123  *
 124  * This function lets the driver enable the color correction
 125  * properties on a CRTC. This includes 3 degamma, csc and gamma
 126  * properties that userspace can set and 2 size properties to inform
 127  * the userspace of the lut sizes. Each of the properties are
 128  * optional. The gamma and degamma properties are only attached if
 129  * their size is not 0 and ctm_property is only attached if has_ctm is
 130  * true.
 131  */
 132 void drm_crtc_enable_color_mgmt(struct drm_crtc *crtc,
 133                                 uint degamma_lut_size,
 134                                 bool has_ctm,
 135                                 uint gamma_lut_size)
 136 {
 137         struct drm_device *dev = crtc->dev;
 138         struct drm_mode_config *config = &dev->mode_config;
 139
 140         if (degamma_lut_size) {
 141                 drm_object_attach_property(&crtc->base,
 142                                            config->degamma_lut_property, 0);
 143                 drm_object_attach_property(&crtc->base,
 144                                            config->degamma_lut_size_property,
 145                                            degamma_lut_size);
 146         }
 147
 148         if (has_ctm)
 149                 drm_object_attach_property(&crtc->base,
 150                                            config->ctm_property, 0);
 151
 152         if (gamma_lut_size) {
 153                 drm_object_attach_property(&crtc->base,
 154                                            config->gamma_lut_property, 0);
 155                 drm_object_attach_property(&crtc->base,
 156                                            config->gamma_lut_size_property,
 157                                            gamma_lut_size);
 158         }
 159 }
 160 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_enable_color_mgmt);
 161
 162 /**
 163  * drm_mode_crtc_set_gamma_size - set the gamma table size
 164  * @crtc: CRTC to set the gamma table size for
 165  * @gamma_size: size of the gamma table
 166  *
 167  * Drivers which support gamma tables should set this to the supported gamma
 168  * table size when initializing the CRTC. Currently the drm core only supports a
 169  * fixed gamma table size.
 170  *
 171  * Returns:
 172  * Zero on success, negative errno on failure.
 173  */
 174 int drm_mode_crtc_set_gamma_size(struct drm_crtc *crtc,
 175                                  int gamma_size)
 176 {
 177         uint16_t *r_base, *g_base, *b_base;
 178         int i;
 179
 180         crtc->gamma_size = gamma_size;
 181
 182         crtc->gamma_store = kcalloc(gamma_size, sizeof(uint16_t) * 3,
 183                                     GFP_KERNEL);
 184         if (!crtc->gamma_store) {
 185                 crtc->gamma_size = 0;
 186                 return -ENOMEM;
 187         }
 188
 189         r_base = crtc->gamma_store;
 190         g_base = r_base + gamma_size;
 191         b_base = g_base + gamma_size;
 192         for (i = 0; i < gamma_size; i++) {
 193                 r_base[i] = i << 8;
 194                 g_base[i] = i << 8;
 195                 b_base[i] = i << 8;
 196         }
 197
 198
 199         return 0;
 200 }
 201 EXPORT_SYMBOL(drm_mode_crtc_set_gamma_size);
 202
 203 /**
 204  * drm_mode_gamma_set_ioctl - set the gamma table
 205  * @dev: DRM device
 206  * @data: ioctl data
 207  * @file_priv: DRM file info
 208  *
 209  * Set the gamma table of a CRTC to the one passed in by the user. Userspace can
 210  * inquire the required gamma table size through drm_mode_gamma_get_ioctl.
 211  *
 212  * Called by the user via ioctl.
 213  *
 214  * Returns:
 215  * Zero on success, negative errno on failure.
 216  */
 217 int drm_mode_gamma_set_ioctl(struct drm_device *dev,
 218                              void *data, struct drm_file *file_priv)
 219 {
 220         struct drm_mode_crtc_lut *crtc_lut = data;
 221         struct drm_crtc *crtc;
 222         void *r_base, *g_base, *b_base;
 223         int size;
 224         struct drm_modeset_acquire_ctx ctx;
 225         int ret = 0;
 226
 227         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
 228                 return -EINVAL;
 229
 230         crtc = drm_crtc_find(dev, crtc_lut->crtc_id);
 231         if (!crtc)
 232                 return -ENOENT;
 233
 234         if (crtc->funcs->gamma_set == NULL)
 235                 return -ENOSYS;
 236
 237         /* memcpy into gamma store */
 238         if (crtc_lut->gamma_size != crtc->gamma_size)
 239                 return -EINVAL;
 240
 241         drm_modeset_acquire_init(&ctx, 0);
 242 retry:
 243         ret = drm_modeset_lock_all_ctx(dev, &ctx);
 244         if (ret)
 245                 goto out;
 246
 247         size = crtc_lut->gamma_size * (sizeof(uint16_t));
 248         r_base = crtc->gamma_store;
 249         if (copy_from_user(r_base, (void __user *)(unsigned long)crtc_lut->red, size)) {
 250                 ret = -EFAULT;
 251                 goto out;
 252         }
 253
 254         g_base = r_base + size;
 255         if (copy_from_user(g_base, (void __user *)(unsigned long)crtc_lut->green, size)) {
 256                 ret = -EFAULT;
 257                 goto out;
 258         }
 259
 260         b_base = g_base + size;
 261         if (copy_from_user(b_base, (void __user *)(unsigned long)crtc_lut->blue, size)) {
 262                 ret = -EFAULT;
 263                 goto out;
 264         }
 265
 266         ret = crtc->funcs->gamma_set(crtc, r_base, g_base, b_base,
 267                                      crtc->gamma_size, &ctx);
 268
 269 out:
 270         if (ret == -EDEADLK) {
 271                 drm_modeset_backoff(&ctx);
 272                 goto retry;
 273         }
 274         drm_modeset_drop_locks(&ctx);
 275         drm_modeset_acquire_fini(&ctx);
 276
 277         return ret;
 278
 279 }
 280
 281 /**
 282  * drm_mode_gamma_get_ioctl - get the gamma table
 283  * @dev: DRM device
 284  * @data: ioctl data
 285  * @file_priv: DRM file info
 286  *
 287  * Copy the current gamma table into the storage provided. This also provides
 288  * the gamma table size the driver expects, which can be used to size the
 289  * allocated storage.
 290  *
 291  * Called by the user via ioctl.
 292  *
 293  * Returns:
 294  * Zero on success, negative errno on failure.
 295  */
 296 int drm_mode_gamma_get_ioctl(struct drm_device *dev,
 297                              void *data, struct drm_file *file_priv)
 298 {
 299         struct drm_mode_crtc_lut *crtc_lut = data;
 300         struct drm_crtc *crtc;
 301         void *r_base, *g_base, *b_base;
 302         int size;
 303         int ret = 0;
 304
 305         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET))
 306                 return -EINVAL;
 307
 308         crtc = drm_crtc_find(dev, crtc_lut->crtc_id);
 309         if (!crtc)
 310                 return -ENOENT;
 311
 312         /* memcpy into gamma store */
 313         if (crtc_lut->gamma_size != crtc->gamma_size)
 314                 return -EINVAL;
 315
 316         drm_modeset_lock(&crtc->mutex, NULL);
 317         size = crtc_lut->gamma_size * (sizeof(uint16_t));
 318         r_base = crtc->gamma_store;
 319         if (copy_to_user((void __user *)(unsigned long)crtc_lut->red, r_base, size)) {
 320                 ret = -EFAULT;
 321                 goto out;
 322         }
 323
 324         g_base = r_base + size;
 325         if (copy_to_user((void __user *)(unsigned long)crtc_lut->green, g_base, size)) {
 326                 ret = -EFAULT;
 327                 goto out;
 328         }
 329
 330         b_base = g_base + size;
 331         if (copy_to_user((void __user *)(unsigned long)crtc_lut->blue, b_base, size)) {
 332                 ret = -EFAULT;
 333                 goto out;
 334         }
 335 out:
 336         drm_modeset_unlock(&crtc->mutex);
 337         return ret;
 338 }