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