Merge tag 'media/v4.11-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mchehab...
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
1 /*
2  * drm_irq.c IRQ and vblank support
3  *
4  * \author Rickard E. (Rik) Faith <faith@valinux.com>
5  * \author Gareth Hughes <gareth@valinux.com>
6  */
7
8 /*
9  * Created: Fri Mar 19 14:30:16 1999 by faith@valinux.com
10  *
11  * Copyright 1999, 2000 Precision Insight, Inc., Cedar Park, Texas.
12  * Copyright 2000 VA Linux Systems, Inc., Sunnyvale, California.
13  * All Rights Reserved.
14  *
15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
16  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
17  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
18  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
19  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
20  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
21  *
22  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
23  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
24  * Software.
25  *
26  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
27  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
28  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
29  * VA LINUX SYSTEMS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
30  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
31  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
32  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <drm/drmP.h>
36 #include "drm_trace.h"
37 #include "drm_internal.h"
38
39 #include <linux/interrupt.h>    /* For task queue support */
40 #include <linux/slab.h>
41
42 #include <linux/vgaarb.h>
43 #include <linux/export.h>
44
45 /* Retry timestamp calculation up to 3 times to satisfy
46  * drm_timestamp_precision before giving up.
47  */
48 #define DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES 3
49
50 /* Threshold in nanoseconds for detection of redundant
51  * vblank irq in drm_handle_vblank(). 1 msec should be ok.
52  */
53 #define DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS 1000000
54
55 static bool
56 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
57                           struct timeval *tvblank, unsigned flags);
58
59 static unsigned int drm_timestamp_precision = 20;  /* Default to 20 usecs. */
60
61 /*
62  * Default to use monotonic timestamps for wait-for-vblank and page-flip
63  * complete events.
64  */
65 unsigned int drm_timestamp_monotonic = 1;
66
67 static int drm_vblank_offdelay = 5000;    /* Default to 5000 msecs. */
68
69 module_param_named(vblankoffdelay, drm_vblank_offdelay, int, 0600);
70 module_param_named(timestamp_precision_usec, drm_timestamp_precision, int, 0600);
71 module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
72 MODULE_PARM_DESC(vblankoffdelay, "Delay until vblank irq auto-disable [msecs] (0: never disable, <0: disable immediately)");
73 MODULE_PARM_DESC(timestamp_precision_usec, "Max. error on timestamps [usecs]");
74 MODULE_PARM_DESC(timestamp_monotonic, "Use monotonic timestamps");
75
76 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
77                          u32 vblank_count_inc,
78                          struct timeval *t_vblank, u32 last)
79 {
80         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
81
82         assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
83
84         vblank->last = last;
85
86         write_seqlock(&vblank->seqlock);
87         vblank->time = *t_vblank;
88         vblank->count += vblank_count_inc;
89         write_sequnlock(&vblank->seqlock);
90 }
91
92 /*
93  * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
94  * to the last vblank occurred.
95  *
96  * Only to be called from drm_crtc_vblank_on().
97  *
98  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
99  * device vblank fields.
100  */
101 static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
102 {
103         u32 cur_vblank;
104         bool rc;
105         struct timeval t_vblank;
106         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
107
108         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
109
110         /*
111          * sample the current counter to avoid random jumps
112          * when drm_vblank_enable() applies the diff
113          */
114         do {
115                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
116                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, 0);
117         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
118
119         /*
120          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
121          * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
122          * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
123          */
124         if (!rc)
125                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
126
127         /*
128          * +1 to make sure user will never see the same
129          * vblank counter value before and after a modeset
130          */
131         store_vblank(dev, pipe, 1, &t_vblank, cur_vblank);
132
133         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
134 }
135
136 /*
137  * Call back into the driver to update the appropriate vblank counter
138  * (specified by @pipe).  Deal with wraparound, if it occurred, and
139  * update the last read value so we can deal with wraparound on the next
140  * call if necessary.
141  *
142  * Only necessary when going from off->on, to account for frames we
143  * didn't get an interrupt for.
144  *
145  * Note: caller must hold &drm_device.vbl_lock since this reads & writes
146  * device vblank fields.
147  */
148 static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
149                                     unsigned long flags)
150 {
151         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
152         u32 cur_vblank, diff;
153         bool rc;
154         struct timeval t_vblank;
155         int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
156         int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
157
158         /*
159          * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
160          * wrap if needed.
161          * NOTE!  It's possible we lost a full dev->max_vblank_count + 1 events
162          * here if the register is small or we had vblank interrupts off for
163          * a long time.
164          *
165          * We repeat the hardware vblank counter & timestamp query until
166          * we get consistent results. This to prevent races between gpu
167          * updating its hardware counter while we are retrieving the
168          * corresponding vblank timestamp.
169          */
170         do {
171                 cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
172                 rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, flags);
173         } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
174
175         if (dev->max_vblank_count != 0) {
176                 /* trust the hw counter when it's around */
177                 diff = (cur_vblank - vblank->last) & dev->max_vblank_count;
178         } else if (rc && framedur_ns) {
179                 const struct timeval *t_old;
180                 u64 diff_ns;
181
182                 t_old = &vblank->time;
183                 diff_ns = timeval_to_ns(&t_vblank) - timeval_to_ns(t_old);
184
185                 /*
186                  * Figure out how many vblanks we've missed based
187                  * on the difference in the timestamps and the
188                  * frame/field duration.
189                  */
190                 diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
191
192                 if (diff == 0 && flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ)
193                         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u: Redundant vblirq ignored."
194                                       " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
195                                       pipe, (long long) diff_ns, framedur_ns);
196         } else {
197                 /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
198                 diff = (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) != 0;
199         }
200
201         /*
202          * Within a drm_vblank_pre_modeset - drm_vblank_post_modeset
203          * interval? If so then vblank irqs keep running and it will likely
204          * happen that the hardware vblank counter is not trustworthy as it
205          * might reset at some point in that interval and vblank timestamps
206          * are not trustworthy either in that interval. Iow. this can result
207          * in a bogus diff >> 1 which must be avoided as it would cause
208          * random large forward jumps of the software vblank counter.
209          */
210         if (diff > 1 && (vblank->inmodeset & 0x2)) {
211                 DRM_DEBUG_VBL("clamping vblank bump to 1 on crtc %u: diffr=%u"
212                               " due to pre-modeset.\n", pipe, diff);
213                 diff = 1;
214         }
215
216         DRM_DEBUG_VBL("updating vblank count on crtc %u:"
217                       " current=%u, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
218                       pipe, vblank->count, diff, cur_vblank, vblank->last);
219
220         if (diff == 0) {
221                 WARN_ON_ONCE(cur_vblank != vblank->last);
222                 return;
223         }
224
225         /*
226          * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
227          * available and didn't fail, or we were called from the vblank interrupt.
228          * Otherwise reinitialize delayed at next vblank interrupt and assign 0
229          * for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
230          */
231         if (!rc && (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) == 0)
232                 t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
233
234         store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank, cur_vblank);
235 }
236
237 static u32 drm_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
238 {
239         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
240
241         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
242                 return 0;
243
244         return vblank->count;
245 }
246
247 /**
248  * drm_accurate_vblank_count - retrieve the master vblank counter
249  * @crtc: which counter to retrieve
250  *
251  * This function is similar to @drm_crtc_vblank_count but this
252  * function interpolates to handle a race with vblank irq's.
253  *
254  * This is mostly useful for hardware that can obtain the scanout
255  * position, but doesn't have a frame counter.
256  */
257 u32 drm_accurate_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
258 {
259         struct drm_device *dev = crtc->dev;
260         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
261         u32 vblank;
262         unsigned long flags;
263
264         WARN(!dev->driver->get_vblank_timestamp,
265              "This function requires support for accurate vblank timestamps.");
266
267         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, flags);
268
269         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
270         vblank = drm_vblank_count(dev, pipe);
271
272         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, flags);
273
274         return vblank;
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(drm_accurate_vblank_count);
277
278 /*
279  * Disable vblank irq's on crtc, make sure that last vblank count
280  * of hardware and corresponding consistent software vblank counter
281  * are preserved, even if there are any spurious vblank irq's after
282  * disable.
283  */
284 static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
285 {
286         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
287         unsigned long irqflags;
288
289         /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
290          * so no updates of timestamps or count can happen after we've
291          * disabled. Needed to prevent races in case of delayed irq's.
292          */
293         spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
294
295         /*
296          * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
297          * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
298          * hardware potentially runtime suspended.
299          */
300         if (vblank->enabled) {
301                 dev->driver->disable_vblank(dev, pipe);
302                 vblank->enabled = false;
303         }
304
305         /*
306          * Always update the count and timestamp to maintain the
307          * appearance that the counter has been ticking all along until
308          * this time. This makes the count account for the entire time
309          * between drm_crtc_vblank_on() and drm_crtc_vblank_off().
310          */
311         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
312
313         spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
314 }
315
316 static void vblank_disable_fn(unsigned long arg)
317 {
318         struct drm_vblank_crtc *vblank = (void *)arg;
319         struct drm_device *dev = vblank->dev;
320         unsigned int pipe = vblank->pipe;
321         unsigned long irqflags;
322
323         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
324         if (atomic_read(&vblank->refcount) == 0 && vblank->enabled) {
325                 DRM_DEBUG("disabling vblank on crtc %u\n", pipe);
326                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
327         }
328         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
329 }
330
331 /**
332  * drm_vblank_cleanup - cleanup vblank support
333  * @dev: DRM device
334  *
335  * This function cleans up any resources allocated in drm_vblank_init.
336  */
337 void drm_vblank_cleanup(struct drm_device *dev)
338 {
339         unsigned int pipe;
340
341         /* Bail if the driver didn't call drm_vblank_init() */
342         if (dev->num_crtcs == 0)
343                 return;
344
345         for (pipe = 0; pipe < dev->num_crtcs; pipe++) {
346                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
347
348                 WARN_ON(vblank->enabled &&
349                         drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
350
351                 del_timer_sync(&vblank->disable_timer);
352         }
353
354         kfree(dev->vblank);
355
356         dev->num_crtcs = 0;
357 }
358 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_cleanup);
359
360 /**
361  * drm_vblank_init - initialize vblank support
362  * @dev: DRM device
363  * @num_crtcs: number of CRTCs supported by @dev
364  *
365  * This function initializes vblank support for @num_crtcs display pipelines.
366  *
367  * Returns:
368  * Zero on success or a negative error code on failure.
369  */
370 int drm_vblank_init(struct drm_device *dev, unsigned int num_crtcs)
371 {
372         int ret = -ENOMEM;
373         unsigned int i;
374
375         spin_lock_init(&dev->vbl_lock);
376         spin_lock_init(&dev->vblank_time_lock);
377
378         dev->num_crtcs = num_crtcs;
379
380         dev->vblank = kcalloc(num_crtcs, sizeof(*dev->vblank), GFP_KERNEL);
381         if (!dev->vblank)
382                 goto err;
383
384         for (i = 0; i < num_crtcs; i++) {
385                 struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
386
387                 vblank->dev = dev;
388                 vblank->pipe = i;
389                 init_waitqueue_head(&vblank->queue);
390                 setup_timer(&vblank->disable_timer, vblank_disable_fn,
391                             (unsigned long)vblank);
392                 seqlock_init(&vblank->seqlock);
393         }
394
395         DRM_INFO("Supports vblank timestamp caching Rev 2 (21.10.2013).\n");
396
397         /* Driver specific high-precision vblank timestamping supported? */
398         if (dev->driver->get_vblank_timestamp)
399                 DRM_INFO("Driver supports precise vblank timestamp query.\n");
400         else
401                 DRM_INFO("No driver support for vblank timestamp query.\n");
402
403         /* Must have precise timestamping for reliable vblank instant disable */
404         if (dev->vblank_disable_immediate && !dev->driver->get_vblank_timestamp) {
405                 dev->vblank_disable_immediate = false;
406                 DRM_INFO("Setting vblank_disable_immediate to false because "
407                          "get_vblank_timestamp == NULL\n");
408         }
409
410         return 0;
411
412 err:
413         dev->num_crtcs = 0;
414         return ret;
415 }
416 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_init);
417
418 /**
419  * drm_irq_install - install IRQ handler
420  * @dev: DRM device
421  * @irq: IRQ number to install the handler for
422  *
423  * Initializes the IRQ related data. Installs the handler, calling the driver
424  * irq_preinstall() and irq_postinstall() functions before and after the
425  * installation.
426  *
427  * This is the simplified helper interface provided for drivers with no special
428  * needs. Drivers which need to install interrupt handlers for multiple
429  * interrupts must instead set &drm_device.irq_enabled to signal the DRM core
430  * that vblank interrupts are available.
431  *
432  * Returns:
433  * Zero on success or a negative error code on failure.
434  */
435 int drm_irq_install(struct drm_device *dev, int irq)
436 {
437         int ret;
438         unsigned long sh_flags = 0;
439
440         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
441                 return -EINVAL;
442
443         if (irq == 0)
444                 return -EINVAL;
445
446         /* Driver must have been initialized */
447         if (!dev->dev_private)
448                 return -EINVAL;
449
450         if (dev->irq_enabled)
451                 return -EBUSY;
452         dev->irq_enabled = true;
453
454         DRM_DEBUG("irq=%d\n", irq);
455
456         /* Before installing handler */
457         if (dev->driver->irq_preinstall)
458                 dev->driver->irq_preinstall(dev);
459
460         /* Install handler */
461         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_IRQ_SHARED))
462                 sh_flags = IRQF_SHARED;
463
464         ret = request_irq(irq, dev->driver->irq_handler,
465                           sh_flags, dev->driver->name, dev);
466
467         if (ret < 0) {
468                 dev->irq_enabled = false;
469                 return ret;
470         }
471
472         /* After installing handler */
473         if (dev->driver->irq_postinstall)
474                 ret = dev->driver->irq_postinstall(dev);
475
476         if (ret < 0) {
477                 dev->irq_enabled = false;
478                 if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
479                         vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
480                 free_irq(irq, dev);
481         } else {
482                 dev->irq = irq;
483         }
484
485         return ret;
486 }
487 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_install);
488
489 /**
490  * drm_irq_uninstall - uninstall the IRQ handler
491  * @dev: DRM device
492  *
493  * Calls the driver's irq_uninstall() function and unregisters the IRQ handler.
494  * This should only be called by drivers which used drm_irq_install() to set up
495  * their interrupt handler. Other drivers must only reset
496  * &drm_device.irq_enabled to false.
497  *
498  * Note that for kernel modesetting drivers it is a bug if this function fails.
499  * The sanity checks are only to catch buggy user modesetting drivers which call
500  * the same function through an ioctl.
501  *
502  * Returns:
503  * Zero on success or a negative error code on failure.
504  */
505 int drm_irq_uninstall(struct drm_device *dev)
506 {
507         unsigned long irqflags;
508         bool irq_enabled;
509         int i;
510
511         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
512                 return -EINVAL;
513
514         irq_enabled = dev->irq_enabled;
515         dev->irq_enabled = false;
516
517         /*
518          * Wake up any waiters so they don't hang. This is just to paper over
519          * issues for UMS drivers which aren't in full control of their
520          * vblank/irq handling. KMS drivers must ensure that vblanks are all
521          * disabled when uninstalling the irq handler.
522          */
523         if (dev->num_crtcs) {
524                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
525                 for (i = 0; i < dev->num_crtcs; i++) {
526                         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[i];
527
528                         if (!vblank->enabled)
529                                 continue;
530
531                         WARN_ON(drm_core_check_feature(dev, DRIVER_MODESET));
532
533                         vblank_disable_and_save(dev, i);
534                         wake_up(&vblank->queue);
535                 }
536                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
537         }
538
539         if (!irq_enabled)
540                 return -EINVAL;
541
542         DRM_DEBUG("irq=%d\n", dev->irq);
543
544         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
545                 vga_client_register(dev->pdev, NULL, NULL, NULL);
546
547         if (dev->driver->irq_uninstall)
548                 dev->driver->irq_uninstall(dev);
549
550         free_irq(dev->irq, dev);
551
552         return 0;
553 }
554 EXPORT_SYMBOL(drm_irq_uninstall);
555
556 int drm_legacy_irq_control(struct drm_device *dev, void *data,
557                            struct drm_file *file_priv)
558 {
559         struct drm_control *ctl = data;
560         int ret = 0, irq;
561
562         /* if we haven't irq we fallback for compatibility reasons -
563          * this used to be a separate function in drm_dma.h
564          */
565
566         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_HAVE_IRQ))
567                 return 0;
568         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
569                 return 0;
570         /* UMS was only ever supported on pci devices. */
571         if (WARN_ON(!dev->pdev))
572                 return -EINVAL;
573
574         switch (ctl->func) {
575         case DRM_INST_HANDLER:
576                 irq = dev->pdev->irq;
577
578                 if (dev->if_version < DRM_IF_VERSION(1, 2) &&
579                     ctl->irq != irq)
580                         return -EINVAL;
581                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
582                 ret = drm_irq_install(dev, irq);
583                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
584
585                 return ret;
586         case DRM_UNINST_HANDLER:
587                 mutex_lock(&dev->struct_mutex);
588                 ret = drm_irq_uninstall(dev);
589                 mutex_unlock(&dev->struct_mutex);
590
591                 return ret;
592         default:
593                 return -EINVAL;
594         }
595 }
596
597 /**
598  * drm_calc_timestamping_constants - calculate vblank timestamp constants
599  * @crtc: drm_crtc whose timestamp constants should be updated.
600  * @mode: display mode containing the scanout timings
601  *
602  * Calculate and store various constants which are later
603  * needed by vblank and swap-completion timestamping, e.g,
604  * by drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(). They are
605  * derived from CRTC's true scanout timing, so they take
606  * things like panel scaling or other adjustments into account.
607  */
608 void drm_calc_timestamping_constants(struct drm_crtc *crtc,
609                                      const struct drm_display_mode *mode)
610 {
611         struct drm_device *dev = crtc->dev;
612         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
613         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
614         int linedur_ns = 0, framedur_ns = 0;
615         int dotclock = mode->crtc_clock;
616
617         if (!dev->num_crtcs)
618                 return;
619
620         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
621                 return;
622
623         /* Valid dotclock? */
624         if (dotclock > 0) {
625                 int frame_size = mode->crtc_htotal * mode->crtc_vtotal;
626
627                 /*
628                  * Convert scanline length in pixels and video
629                  * dot clock to line duration and frame duration
630                  * in nanoseconds:
631                  */
632                 linedur_ns  = div_u64((u64) mode->crtc_htotal * 1000000, dotclock);
633                 framedur_ns = div_u64((u64) frame_size * 1000000, dotclock);
634
635                 /*
636                  * Fields of interlaced scanout modes are only half a frame duration.
637                  */
638                 if (mode->flags & DRM_MODE_FLAG_INTERLACE)
639                         framedur_ns /= 2;
640         } else
641                 DRM_ERROR("crtc %u: Can't calculate constants, dotclock = 0!\n",
642                           crtc->base.id);
643
644         vblank->linedur_ns  = linedur_ns;
645         vblank->framedur_ns = framedur_ns;
646
647         DRM_DEBUG("crtc %u: hwmode: htotal %d, vtotal %d, vdisplay %d\n",
648                   crtc->base.id, mode->crtc_htotal,
649                   mode->crtc_vtotal, mode->crtc_vdisplay);
650         DRM_DEBUG("crtc %u: clock %d kHz framedur %d linedur %d\n",
651                   crtc->base.id, dotclock, framedur_ns, linedur_ns);
652 }
653 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_timestamping_constants);
654
655 /**
656  * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos - precise vblank timestamp helper
657  * @dev: DRM device
658  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
659  * @max_error: Desired maximum allowable error in timestamps (nanosecs)
660  *             On return contains true maximum error of timestamp
661  * @vblank_time: Pointer to struct timeval which should receive the timestamp
662  * @flags: Flags to pass to driver:
663  *         0 = Default,
664  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
665  * @mode: mode which defines the scanout timings
666  *
667  * Implements calculation of exact vblank timestamps from given drm_display_mode
668  * timings and current video scanout position of a CRTC. This can be called from
669  * within get_vblank_timestamp() implementation of a kms driver to implement the
670  * actual timestamping.
671  *
672  * Should return timestamps conforming to the OML_sync_control OpenML
673  * extension specification. The timestamp corresponds to the end of
674  * the vblank interval, aka start of scanout of topmost-leftmost display
675  * pixel in the following video frame.
676  *
677  * Requires support for optional dev->driver->get_scanout_position()
678  * in kms driver, plus a bit of setup code to provide a drm_display_mode
679  * that corresponds to the true scanout timing.
680  *
681  * The current implementation only handles standard video modes. It
682  * returns as no operation if a doublescan or interlaced video mode is
683  * active. Higher level code is expected to handle this.
684  *
685  * Returns:
686  * Negative value on error, failure or if not supported in current
687  * video mode:
688  *
689  * -EINVAL    Invalid CRTC.
690  * -EAGAIN    Temporary unavailable, e.g., called before initial modeset.
691  * -ENOTSUPP  Function not supported in current display mode.
692  * -EIO       Failed, e.g., due to failed scanout position query.
693  *
694  * Returns or'ed positive status flags on success:
695  *
696  * DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD - Signal this method used for timestamping.
697  * DRM_VBLANKTIME_INVBL - Timestamp taken while scanout was in vblank interval.
698  *
699  */
700 int drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos(struct drm_device *dev,
701                                           unsigned int pipe,
702                                           int *max_error,
703                                           struct timeval *vblank_time,
704                                           unsigned flags,
705                                           const struct drm_display_mode *mode)
706 {
707         struct timeval tv_etime;
708         ktime_t stime, etime;
709         unsigned int vbl_status;
710         int ret = DRM_VBLANKTIME_SCANOUTPOS_METHOD;
711         int vpos, hpos, i;
712         int delta_ns, duration_ns;
713
714         if (pipe >= dev->num_crtcs) {
715                 DRM_ERROR("Invalid crtc %u\n", pipe);
716                 return -EINVAL;
717         }
718
719         /* Scanout position query not supported? Should not happen. */
720         if (!dev->driver->get_scanout_position) {
721                 DRM_ERROR("Called from driver w/o get_scanout_position()!?\n");
722                 return -EIO;
723         }
724
725         /* If mode timing undefined, just return as no-op:
726          * Happens during initial modesetting of a crtc.
727          */
728         if (mode->crtc_clock == 0) {
729                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noop due to uninitialized mode.\n", pipe);
730                 return -EAGAIN;
731         }
732
733         /* Get current scanout position with system timestamp.
734          * Repeat query up to DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES times
735          * if single query takes longer than max_error nanoseconds.
736          *
737          * This guarantees a tight bound on maximum error if
738          * code gets preempted or delayed for some reason.
739          */
740         for (i = 0; i < DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES; i++) {
741                 /*
742                  * Get vertical and horizontal scanout position vpos, hpos,
743                  * and bounding timestamps stime, etime, pre/post query.
744                  */
745                 vbl_status = dev->driver->get_scanout_position(dev, pipe, flags,
746                                                                &vpos, &hpos,
747                                                                &stime, &etime,
748                                                                mode);
749
750                 /* Return as no-op if scanout query unsupported or failed. */
751                 if (!(vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_VALID)) {
752                         DRM_DEBUG("crtc %u : scanoutpos query failed [0x%x].\n",
753                                   pipe, vbl_status);
754                         return -EIO;
755                 }
756
757                 /* Compute uncertainty in timestamp of scanout position query. */
758                 duration_ns = ktime_to_ns(etime) - ktime_to_ns(stime);
759
760                 /* Accept result with <  max_error nsecs timing uncertainty. */
761                 if (duration_ns <= *max_error)
762                         break;
763         }
764
765         /* Noisy system timing? */
766         if (i == DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES) {
767                 DRM_DEBUG("crtc %u: Noisy timestamp %d us > %d us [%d reps].\n",
768                           pipe, duration_ns/1000, *max_error/1000, i);
769         }
770
771         /* Return upper bound of timestamp precision error. */
772         *max_error = duration_ns;
773
774         /* Check if in vblank area:
775          * vpos is >=0 in video scanout area, but negative
776          * within vblank area, counting down the number of lines until
777          * start of scanout.
778          */
779         if (vbl_status & DRM_SCANOUTPOS_IN_VBLANK)
780                 ret |= DRM_VBLANKTIME_IN_VBLANK;
781
782         /* Convert scanout position into elapsed time at raw_time query
783          * since start of scanout at first display scanline. delta_ns
784          * can be negative if start of scanout hasn't happened yet.
785          */
786         delta_ns = div_s64(1000000LL * (vpos * mode->crtc_htotal + hpos),
787                            mode->crtc_clock);
788
789         if (!drm_timestamp_monotonic)
790                 etime = ktime_mono_to_real(etime);
791
792         /* save this only for debugging purposes */
793         tv_etime = ktime_to_timeval(etime);
794         /* Subtract time delta from raw timestamp to get final
795          * vblank_time timestamp for end of vblank.
796          */
797         etime = ktime_sub_ns(etime, delta_ns);
798         *vblank_time = ktime_to_timeval(etime);
799
800         DRM_DEBUG_VBL("crtc %u : v 0x%x p(%d,%d)@ %ld.%ld -> %ld.%ld [e %d us, %d rep]\n",
801                       pipe, vbl_status, hpos, vpos,
802                       (long)tv_etime.tv_sec, (long)tv_etime.tv_usec,
803                       (long)vblank_time->tv_sec, (long)vblank_time->tv_usec,
804                       duration_ns/1000, i);
805
806         return ret;
807 }
808 EXPORT_SYMBOL(drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos);
809
810 static struct timeval get_drm_timestamp(void)
811 {
812         ktime_t now;
813
814         now = drm_timestamp_monotonic ? ktime_get() : ktime_get_real();
815         return ktime_to_timeval(now);
816 }
817
818 /**
819  * drm_get_last_vbltimestamp - retrieve raw timestamp for the most recent
820  *                             vblank interval
821  * @dev: DRM device
822  * @pipe: index of CRTC whose vblank timestamp to retrieve
823  * @tvblank: Pointer to target struct timeval which should receive the timestamp
824  * @flags: Flags to pass to driver:
825  *         0 = Default,
826  *         DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ = If function is called from vbl IRQ handler
827  *
828  * Fetches the system timestamp corresponding to the time of the most recent
829  * vblank interval on specified CRTC. May call into kms-driver to
830  * compute the timestamp with a high-precision GPU specific method.
831  *
832  * Returns zero if timestamp originates from uncorrected do_gettimeofday()
833  * call, i.e., it isn't very precisely locked to the true vblank.
834  *
835  * Returns:
836  * True if timestamp is considered to be very precise, false otherwise.
837  */
838 static bool
839 drm_get_last_vbltimestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
840                           struct timeval *tvblank, unsigned flags)
841 {
842         int ret;
843
844         /* Define requested maximum error on timestamps (nanoseconds). */
845         int max_error = (int) drm_timestamp_precision * 1000;
846
847         /* Query driver if possible and precision timestamping enabled. */
848         if (dev->driver->get_vblank_timestamp && (max_error > 0)) {
849                 ret = dev->driver->get_vblank_timestamp(dev, pipe, &max_error,
850                                                         tvblank, flags);
851                 if (ret > 0)
852                         return true;
853         }
854
855         /* GPU high precision timestamp query unsupported or failed.
856          * Return current monotonic/gettimeofday timestamp as best estimate.
857          */
858         *tvblank = get_drm_timestamp();
859
860         return false;
861 }
862
863 /**
864  * drm_crtc_vblank_count - retrieve "cooked" vblank counter value
865  * @crtc: which counter to retrieve
866  *
867  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
868  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
869  * modesetting activity.
870  *
871  * Returns:
872  * The software vblank counter.
873  */
874 u32 drm_crtc_vblank_count(struct drm_crtc *crtc)
875 {
876         return drm_vblank_count(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
877 }
878 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count);
879
880 /**
881  * drm_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value and the
882  *     system timestamp corresponding to that vblank counter value.
883  * @dev: DRM device
884  * @pipe: index of CRTC whose counter to retrieve
885  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
886  *
887  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
888  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
889  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
890  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
891  *
892  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_count_and_time().
893  */
894 static u32 drm_vblank_count_and_time(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
895                                      struct timeval *vblanktime)
896 {
897         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
898         u32 vblank_count;
899         unsigned int seq;
900
901         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs)) {
902                 *vblanktime = (struct timeval) { 0 };
903                 return 0;
904         }
905
906         do {
907                 seq = read_seqbegin(&vblank->seqlock);
908                 vblank_count = vblank->count;
909                 *vblanktime = vblank->time;
910         } while (read_seqretry(&vblank->seqlock, seq));
911
912         return vblank_count;
913 }
914
915 /**
916  * drm_crtc_vblank_count_and_time - retrieve "cooked" vblank counter value
917  *     and the system timestamp corresponding to that vblank counter value
918  * @crtc: which counter to retrieve
919  * @vblanktime: Pointer to struct timeval to receive the vblank timestamp.
920  *
921  * Fetches the "cooked" vblank count value that represents the number of
922  * vblank events since the system was booted, including lost events due to
923  * modesetting activity. Returns corresponding system timestamp of the time
924  * of the vblank interval that corresponds to the current vblank counter value.
925  */
926 u32 drm_crtc_vblank_count_and_time(struct drm_crtc *crtc,
927                                    struct timeval *vblanktime)
928 {
929         return drm_vblank_count_and_time(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc),
930                                          vblanktime);
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_count_and_time);
933
934 static void send_vblank_event(struct drm_device *dev,
935                 struct drm_pending_vblank_event *e,
936                 unsigned long seq, struct timeval *now)
937 {
938         e->event.sequence = seq;
939         e->event.tv_sec = now->tv_sec;
940         e->event.tv_usec = now->tv_usec;
941
942         trace_drm_vblank_event_delivered(e->base.pid, e->pipe,
943                                          e->event.sequence);
944
945         drm_send_event_locked(dev, &e->base);
946 }
947
948 /**
949  * drm_crtc_arm_vblank_event - arm vblank event after pageflip
950  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
951  * @e: the event to send
952  *
953  * A lot of drivers need to generate vblank events for the very next vblank
954  * interrupt. For example when the page flip interrupt happens when the page
955  * flip gets armed, but not when it actually executes within the next vblank
956  * period. This helper function implements exactly the required vblank arming
957  * behaviour.
958  *
959  * NOTE: Drivers using this to send out the &drm_crtc_state.event as part of an
960  * atomic commit must ensure that the next vblank happens at exactly the same
961  * time as the atomic commit is committed to the hardware. This function itself
962  * does **not** protect again the next vblank interrupt racing with either this
963  * function call or the atomic commit operation. A possible sequence could be:
964  *
965  * 1. Driver commits new hardware state into vblank-synchronized registers.
966  * 2. A vblank happens, committing the hardware state. Also the corresponding
967  *    vblank interrupt is fired off and fully processed by the interrupt
968  *    handler.
969  * 3. The atomic commit operation proceeds to call drm_crtc_arm_vblank_event().
970  * 4. The event is only send out for the next vblank, which is wrong.
971  *
972  * An equivalent race can happen when the driver calls
973  * drm_crtc_arm_vblank_event() before writing out the new hardware state.
974  *
975  * The only way to make this work safely is to prevent the vblank from firing
976  * (and the hardware from committing anything else) until the entire atomic
977  * commit sequence has run to completion. If the hardware does not have such a
978  * feature (e.g. using a "go" bit), then it is unsafe to use this functions.
979  * Instead drivers need to manually send out the event from their interrupt
980  * handler by calling drm_crtc_send_vblank_event() and make sure that there's no
981  * possible race with the hardware committing the atomic update.
982  *
983  * Caller must hold event lock. Caller must also hold a vblank reference for
984  * the event @e, which will be dropped when the next vblank arrives.
985  */
986 void drm_crtc_arm_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
987                                struct drm_pending_vblank_event *e)
988 {
989         struct drm_device *dev = crtc->dev;
990         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
991
992         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
993
994         e->pipe = pipe;
995         e->event.sequence = drm_vblank_count(dev, pipe);
996         list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
997 }
998 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_arm_vblank_event);
999
1000 /**
1001  * drm_crtc_send_vblank_event - helper to send vblank event after pageflip
1002  * @crtc: the source CRTC of the vblank event
1003  * @e: the event to send
1004  *
1005  * Updates sequence # and timestamp on event for the most recently processed
1006  * vblank, and sends it to userspace.  Caller must hold event lock.
1007  *
1008  * See drm_crtc_arm_vblank_event() for a helper which can be used in certain
1009  * situation, especially to send out events for atomic commit operations.
1010  */
1011 void drm_crtc_send_vblank_event(struct drm_crtc *crtc,
1012                                 struct drm_pending_vblank_event *e)
1013 {
1014         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1015         unsigned int seq, pipe = drm_crtc_index(crtc);
1016         struct timeval now;
1017
1018         if (dev->num_crtcs > 0) {
1019                 seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1020         } else {
1021                 seq = 0;
1022
1023                 now = get_drm_timestamp();
1024         }
1025         e->pipe = pipe;
1026         send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1027 }
1028 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_send_vblank_event);
1029
1030 /**
1031  * drm_vblank_enable - enable the vblank interrupt on a CRTC
1032  * @dev: DRM device
1033  * @pipe: CRTC index
1034  *
1035  * Returns:
1036  * Zero on success or a negative error code on failure.
1037  */
1038 static int drm_vblank_enable(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1039 {
1040         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1041         int ret = 0;
1042
1043         assert_spin_locked(&dev->vbl_lock);
1044
1045         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1046
1047         if (!vblank->enabled) {
1048                 /*
1049                  * Enable vblank irqs under vblank_time_lock protection.
1050                  * All vblank count & timestamp updates are held off
1051                  * until we are done reinitializing master counter and
1052                  * timestamps. Filtercode in drm_handle_vblank() will
1053                  * prevent double-accounting of same vblank interval.
1054                  */
1055                 ret = dev->driver->enable_vblank(dev, pipe);
1056                 DRM_DEBUG("enabling vblank on crtc %u, ret: %d\n", pipe, ret);
1057                 if (ret)
1058                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1059                 else {
1060                         vblank->enabled = true;
1061                         drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
1062                 }
1063         }
1064
1065         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1066
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * drm_vblank_get - get a reference count on vblank events
1072  * @dev: DRM device
1073  * @pipe: index of CRTC to own
1074  *
1075  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1076  * while in use.
1077  *
1078  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_get().
1079  *
1080  * Returns:
1081  * Zero on success or a negative error code on failure.
1082  */
1083 static int drm_vblank_get(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1084 {
1085         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1086         unsigned long irqflags;
1087         int ret = 0;
1088
1089         if (!dev->num_crtcs)
1090                 return -EINVAL;
1091
1092         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1093                 return -EINVAL;
1094
1095         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1096         /* Going from 0->1 means we have to enable interrupts again */
1097         if (atomic_add_return(1, &vblank->refcount) == 1) {
1098                 ret = drm_vblank_enable(dev, pipe);
1099         } else {
1100                 if (!vblank->enabled) {
1101                         atomic_dec(&vblank->refcount);
1102                         ret = -EINVAL;
1103                 }
1104         }
1105         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1106
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 /**
1111  * drm_crtc_vblank_get - get a reference count on vblank events
1112  * @crtc: which CRTC to own
1113  *
1114  * Acquire a reference count on vblank events to avoid having them disabled
1115  * while in use.
1116  *
1117  * Returns:
1118  * Zero on success or a negative error code on failure.
1119  */
1120 int drm_crtc_vblank_get(struct drm_crtc *crtc)
1121 {
1122         return drm_vblank_get(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1123 }
1124 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_get);
1125
1126 /**
1127  * drm_vblank_put - release ownership of vblank events
1128  * @dev: DRM device
1129  * @pipe: index of CRTC to release
1130  *
1131  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1132  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1133  *
1134  * This is the legacy version of drm_crtc_vblank_put().
1135  */
1136 static void drm_vblank_put(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1137 {
1138         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1139
1140         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1141                 return;
1142
1143         if (WARN_ON(atomic_read(&vblank->refcount) == 0))
1144                 return;
1145
1146         /* Last user schedules interrupt disable */
1147         if (atomic_dec_and_test(&vblank->refcount)) {
1148                 if (drm_vblank_offdelay == 0)
1149                         return;
1150                 else if (dev->vblank_disable_immediate || drm_vblank_offdelay < 0)
1151                         vblank_disable_fn((unsigned long)vblank);
1152                 else
1153                         mod_timer(&vblank->disable_timer,
1154                                   jiffies + ((drm_vblank_offdelay * HZ)/1000));
1155         }
1156 }
1157
1158 /**
1159  * drm_crtc_vblank_put - give up ownership of vblank events
1160  * @crtc: which counter to give up
1161  *
1162  * Release ownership of a given vblank counter, turning off interrupts
1163  * if possible. Disable interrupts after drm_vblank_offdelay milliseconds.
1164  */
1165 void drm_crtc_vblank_put(struct drm_crtc *crtc)
1166 {
1167         drm_vblank_put(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1168 }
1169 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_put);
1170
1171 /**
1172  * drm_wait_one_vblank - wait for one vblank
1173  * @dev: DRM device
1174  * @pipe: CRTC index
1175  *
1176  * This waits for one vblank to pass on @pipe, using the irq driver interfaces.
1177  * It is a failure to call this when the vblank irq for @pipe is disabled, e.g.
1178  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1179  */
1180 void drm_wait_one_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1181 {
1182         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1183         int ret;
1184         u32 last;
1185
1186         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1187                 return;
1188
1189         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1190         if (WARN(ret, "vblank not available on crtc %i, ret=%i\n", pipe, ret))
1191                 return;
1192
1193         last = drm_vblank_count(dev, pipe);
1194
1195         ret = wait_event_timeout(vblank->queue,
1196                                  last != drm_vblank_count(dev, pipe),
1197                                  msecs_to_jiffies(100));
1198
1199         WARN(ret == 0, "vblank wait timed out on crtc %i\n", pipe);
1200
1201         drm_vblank_put(dev, pipe);
1202 }
1203 EXPORT_SYMBOL(drm_wait_one_vblank);
1204
1205 /**
1206  * drm_crtc_wait_one_vblank - wait for one vblank
1207  * @crtc: DRM crtc
1208  *
1209  * This waits for one vblank to pass on @crtc, using the irq driver interfaces.
1210  * It is a failure to call this when the vblank irq for @crtc is disabled, e.g.
1211  * due to lack of driver support or because the crtc is off.
1212  */
1213 void drm_crtc_wait_one_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1214 {
1215         drm_wait_one_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_wait_one_vblank);
1218
1219 /**
1220  * drm_crtc_vblank_off - disable vblank events on a CRTC
1221  * @crtc: CRTC in question
1222  *
1223  * Drivers can use this function to shut down the vblank interrupt handling when
1224  * disabling a crtc. This function ensures that the latest vblank frame count is
1225  * stored so that drm_vblank_on can restore it again.
1226  *
1227  * Drivers must use this function when the hardware vblank counter can get
1228  * reset, e.g. when suspending.
1229  */
1230 void drm_crtc_vblank_off(struct drm_crtc *crtc)
1231 {
1232         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1233         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1234         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1235         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1236         struct timeval now;
1237         unsigned long irqflags;
1238         unsigned int seq;
1239
1240         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1241                 return;
1242
1243         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1244
1245         spin_lock(&dev->vbl_lock);
1246         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1247                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1248
1249         /* Avoid redundant vblank disables without previous
1250          * drm_crtc_vblank_on(). */
1251         if (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_ATOMIC) || !vblank->inmodeset)
1252                 vblank_disable_and_save(dev, pipe);
1253
1254         wake_up(&vblank->queue);
1255
1256         /*
1257          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from re-enabling
1258          * the vblank interrupt by bumping the refcount.
1259          */
1260         if (!vblank->inmodeset) {
1261                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1262                 vblank->inmodeset = 1;
1263         }
1264         spin_unlock(&dev->vbl_lock);
1265
1266         /* Send any queued vblank events, lest the natives grow disquiet */
1267         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1268
1269         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1270                 if (e->pipe != pipe)
1271                         continue;
1272                 DRM_DEBUG("Sending premature vblank event on disable: "
1273                           "wanted %u, current %u\n",
1274                           e->event.sequence, seq);
1275                 list_del(&e->base.link);
1276                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1277                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1278         }
1279         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1280 }
1281 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_off);
1282
1283 /**
1284  * drm_crtc_vblank_reset - reset vblank state to off on a CRTC
1285  * @crtc: CRTC in question
1286  *
1287  * Drivers can use this function to reset the vblank state to off at load time.
1288  * Drivers should use this together with the drm_crtc_vblank_off() and
1289  * drm_crtc_vblank_on() functions. The difference compared to
1290  * drm_crtc_vblank_off() is that this function doesn't save the vblank counter
1291  * and hence doesn't need to call any driver hooks.
1292  */
1293 void drm_crtc_vblank_reset(struct drm_crtc *crtc)
1294 {
1295         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1296         unsigned long irqflags;
1297         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1298         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1299
1300         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1301         /*
1302          * Prevent subsequent drm_vblank_get() from enabling the vblank
1303          * interrupt by bumping the refcount.
1304          */
1305         if (!vblank->inmodeset) {
1306                 atomic_inc(&vblank->refcount);
1307                 vblank->inmodeset = 1;
1308         }
1309         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1310
1311         WARN_ON(!list_empty(&dev->vblank_event_list));
1312 }
1313 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_reset);
1314
1315 /**
1316  * drm_crtc_vblank_on - enable vblank events on a CRTC
1317  * @crtc: CRTC in question
1318  *
1319  * This functions restores the vblank interrupt state captured with
1320  * drm_crtc_vblank_off() again. Note that calls to drm_crtc_vblank_on() and
1321  * drm_crtc_vblank_off() can be unbalanced and so can also be unconditionally called
1322  * in driver load code to reflect the current hardware state of the crtc.
1323  */
1324 void drm_crtc_vblank_on(struct drm_crtc *crtc)
1325 {
1326         struct drm_device *dev = crtc->dev;
1327         unsigned int pipe = drm_crtc_index(crtc);
1328         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1329         unsigned long irqflags;
1330
1331         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1332                 return;
1333
1334         spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1335         DRM_DEBUG_VBL("crtc %d, vblank enabled %d, inmodeset %d\n",
1336                       pipe, vblank->enabled, vblank->inmodeset);
1337
1338         /* Drop our private "prevent drm_vblank_get" refcount */
1339         if (vblank->inmodeset) {
1340                 atomic_dec(&vblank->refcount);
1341                 vblank->inmodeset = 0;
1342         }
1343
1344         drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1345
1346         /*
1347          * re-enable interrupts if there are users left, or the
1348          * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
1349          */
1350         if (atomic_read(&vblank->refcount) != 0 || drm_vblank_offdelay == 0)
1351                 WARN_ON(drm_vblank_enable(dev, pipe));
1352         spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1353 }
1354 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_vblank_on);
1355
1356 static void drm_legacy_vblank_pre_modeset(struct drm_device *dev,
1357                                           unsigned int pipe)
1358 {
1359         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1360
1361         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1362         if (!dev->num_crtcs)
1363                 return;
1364
1365         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1366                 return;
1367
1368         /*
1369          * To avoid all the problems that might happen if interrupts
1370          * were enabled/disabled around or between these calls, we just
1371          * have the kernel take a reference on the CRTC (just once though
1372          * to avoid corrupting the count if multiple, mismatch calls occur),
1373          * so that interrupts remain enabled in the interim.
1374          */
1375         if (!vblank->inmodeset) {
1376                 vblank->inmodeset = 0x1;
1377                 if (drm_vblank_get(dev, pipe) == 0)
1378                         vblank->inmodeset |= 0x2;
1379         }
1380 }
1381
1382 static void drm_legacy_vblank_post_modeset(struct drm_device *dev,
1383                                            unsigned int pipe)
1384 {
1385         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1386         unsigned long irqflags;
1387
1388         /* vblank is not initialized (IRQ not installed ?), or has been freed */
1389         if (!dev->num_crtcs)
1390                 return;
1391
1392         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1393                 return;
1394
1395         if (vblank->inmodeset) {
1396                 spin_lock_irqsave(&dev->vbl_lock, irqflags);
1397                 drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
1398                 spin_unlock_irqrestore(&dev->vbl_lock, irqflags);
1399
1400                 if (vblank->inmodeset & 0x2)
1401                         drm_vblank_put(dev, pipe);
1402
1403                 vblank->inmodeset = 0;
1404         }
1405 }
1406
1407 int drm_legacy_modeset_ctl(struct drm_device *dev, void *data,
1408                            struct drm_file *file_priv)
1409 {
1410         struct drm_modeset_ctl *modeset = data;
1411         unsigned int pipe;
1412
1413         /* If drm_vblank_init() hasn't been called yet, just no-op */
1414         if (!dev->num_crtcs)
1415                 return 0;
1416
1417         /* KMS drivers handle this internally */
1418         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_LEGACY))
1419                 return 0;
1420
1421         pipe = modeset->crtc;
1422         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1423                 return -EINVAL;
1424
1425         switch (modeset->cmd) {
1426         case _DRM_PRE_MODESET:
1427                 drm_legacy_vblank_pre_modeset(dev, pipe);
1428                 break;
1429         case _DRM_POST_MODESET:
1430                 drm_legacy_vblank_post_modeset(dev, pipe);
1431                 break;
1432         default:
1433                 return -EINVAL;
1434         }
1435
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 static int drm_queue_vblank_event(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
1440                                   union drm_wait_vblank *vblwait,
1441                                   struct drm_file *file_priv)
1442 {
1443         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1444         struct drm_pending_vblank_event *e;
1445         struct timeval now;
1446         unsigned long flags;
1447         unsigned int seq;
1448         int ret;
1449
1450         e = kzalloc(sizeof(*e), GFP_KERNEL);
1451         if (e == NULL) {
1452                 ret = -ENOMEM;
1453                 goto err_put;
1454         }
1455
1456         e->pipe = pipe;
1457         e->base.pid = current->pid;
1458         e->event.base.type = DRM_EVENT_VBLANK;
1459         e->event.base.length = sizeof(e->event);
1460         e->event.user_data = vblwait->request.signal;
1461
1462         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1463
1464         /*
1465          * drm_crtc_vblank_off() might have been called after we called
1466          * drm_vblank_get(). drm_crtc_vblank_off() holds event_lock around the
1467          * vblank disable, so no need for further locking.  The reference from
1468          * drm_vblank_get() protects against vblank disable from another source.
1469          */
1470         if (!vblank->enabled) {
1471                 ret = -EINVAL;
1472                 goto err_unlock;
1473         }
1474
1475         ret = drm_event_reserve_init_locked(dev, file_priv, &e->base,
1476                                             &e->event.base);
1477
1478         if (ret)
1479                 goto err_unlock;
1480
1481         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1482
1483         DRM_DEBUG("event on vblank count %u, current %u, crtc %u\n",
1484                   vblwait->request.sequence, seq, pipe);
1485
1486         trace_drm_vblank_event_queued(current->pid, pipe,
1487                                       vblwait->request.sequence);
1488
1489         e->event.sequence = vblwait->request.sequence;
1490         if ((seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1491                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1492                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1493                 vblwait->reply.sequence = seq;
1494         } else {
1495                 /* drm_handle_vblank_events will call drm_vblank_put */
1496                 list_add_tail(&e->base.link, &dev->vblank_event_list);
1497                 vblwait->reply.sequence = vblwait->request.sequence;
1498         }
1499
1500         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1501
1502         return 0;
1503
1504 err_unlock:
1505         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1506         kfree(e);
1507 err_put:
1508         drm_vblank_put(dev, pipe);
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Wait for VBLANK.
1514  *
1515  * \param inode device inode.
1516  * \param file_priv DRM file private.
1517  * \param cmd command.
1518  * \param data user argument, pointing to a drm_wait_vblank structure.
1519  * \return zero on success or a negative number on failure.
1520  *
1521  * This function enables the vblank interrupt on the pipe requested, then
1522  * sleeps waiting for the requested sequence number to occur, and drops
1523  * the vblank interrupt refcount afterwards. (vblank IRQ disable follows that
1524  * after a timeout with no further vblank waits scheduled).
1525  */
1526 int drm_wait_vblank(struct drm_device *dev, void *data,
1527                     struct drm_file *file_priv)
1528 {
1529         struct drm_vblank_crtc *vblank;
1530         union drm_wait_vblank *vblwait = data;
1531         int ret;
1532         unsigned int flags, seq, pipe, high_pipe;
1533
1534         if (!dev->irq_enabled)
1535                 return -EINVAL;
1536
1537         if (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_SIGNAL)
1538                 return -EINVAL;
1539
1540         if (vblwait->request.type &
1541             ~(_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1542               _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK)) {
1543                 DRM_ERROR("Unsupported type value 0x%x, supported mask 0x%x\n",
1544                           vblwait->request.type,
1545                           (_DRM_VBLANK_TYPES_MASK | _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK |
1546                            _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK));
1547                 return -EINVAL;
1548         }
1549
1550         flags = vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_FLAGS_MASK;
1551         high_pipe = (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_MASK);
1552         if (high_pipe)
1553                 pipe = high_pipe >> _DRM_VBLANK_HIGH_CRTC_SHIFT;
1554         else
1555                 pipe = flags & _DRM_VBLANK_SECONDARY ? 1 : 0;
1556         if (pipe >= dev->num_crtcs)
1557                 return -EINVAL;
1558
1559         vblank = &dev->vblank[pipe];
1560
1561         ret = drm_vblank_get(dev, pipe);
1562         if (ret) {
1563                 DRM_DEBUG("failed to acquire vblank counter, %d\n", ret);
1564                 return ret;
1565         }
1566         seq = drm_vblank_count(dev, pipe);
1567
1568         switch (vblwait->request.type & _DRM_VBLANK_TYPES_MASK) {
1569         case _DRM_VBLANK_RELATIVE:
1570                 vblwait->request.sequence += seq;
1571                 vblwait->request.type &= ~_DRM_VBLANK_RELATIVE;
1572         case _DRM_VBLANK_ABSOLUTE:
1573                 break;
1574         default:
1575                 ret = -EINVAL;
1576                 goto done;
1577         }
1578
1579         if ((flags & _DRM_VBLANK_NEXTONMISS) &&
1580             (seq - vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) {
1581                 vblwait->request.sequence = seq + 1;
1582         }
1583
1584         if (flags & _DRM_VBLANK_EVENT) {
1585                 /* must hold on to the vblank ref until the event fires
1586                  * drm_vblank_put will be called asynchronously
1587                  */
1588                 return drm_queue_vblank_event(dev, pipe, vblwait, file_priv);
1589         }
1590
1591         DRM_DEBUG("waiting on vblank count %u, crtc %u\n",
1592                   vblwait->request.sequence, pipe);
1593         DRM_WAIT_ON(ret, vblank->queue, 3 * HZ,
1594                     (((drm_vblank_count(dev, pipe) -
1595                        vblwait->request.sequence) <= (1 << 23)) ||
1596                      !vblank->enabled ||
1597                      !dev->irq_enabled));
1598
1599         if (ret != -EINTR) {
1600                 struct timeval now;
1601
1602                 vblwait->reply.sequence = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1603                 vblwait->reply.tval_sec = now.tv_sec;
1604                 vblwait->reply.tval_usec = now.tv_usec;
1605
1606                 DRM_DEBUG("returning %u to client\n",
1607                           vblwait->reply.sequence);
1608         } else {
1609                 DRM_DEBUG("vblank wait interrupted by signal\n");
1610         }
1611
1612 done:
1613         drm_vblank_put(dev, pipe);
1614         return ret;
1615 }
1616
1617 static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1618 {
1619         struct drm_pending_vblank_event *e, *t;
1620         struct timeval now;
1621         unsigned int seq;
1622
1623         assert_spin_locked(&dev->event_lock);
1624
1625         seq = drm_vblank_count_and_time(dev, pipe, &now);
1626
1627         list_for_each_entry_safe(e, t, &dev->vblank_event_list, base.link) {
1628                 if (e->pipe != pipe)
1629                         continue;
1630                 if ((seq - e->event.sequence) > (1<<23))
1631                         continue;
1632
1633                 DRM_DEBUG("vblank event on %u, current %u\n",
1634                           e->event.sequence, seq);
1635
1636                 list_del(&e->base.link);
1637                 drm_vblank_put(dev, pipe);
1638                 send_vblank_event(dev, e, seq, &now);
1639         }
1640
1641         trace_drm_vblank_event(pipe, seq);
1642 }
1643
1644 /**
1645  * drm_handle_vblank - handle a vblank event
1646  * @dev: DRM device
1647  * @pipe: index of CRTC where this event occurred
1648  *
1649  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1650  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1651  *
1652  * This is the legacy version of drm_crtc_handle_vblank().
1653  */
1654 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1655 {
1656         struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
1657         unsigned long irqflags;
1658
1659         if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
1660                 return false;
1661
1662         if (WARN_ON(pipe >= dev->num_crtcs))
1663                 return false;
1664
1665         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, irqflags);
1666
1667         /* Need timestamp lock to prevent concurrent execution with
1668          * vblank enable/disable, as this would cause inconsistent
1669          * or corrupted timestamps and vblank counts.
1670          */
1671         spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
1672
1673         /* Vblank irq handling disabled. Nothing to do. */
1674         if (!vblank->enabled) {
1675                 spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1676                 spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1677                 return false;
1678         }
1679
1680         drm_update_vblank_count(dev, pipe, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
1681
1682         spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
1683
1684         wake_up(&vblank->queue);
1685         drm_handle_vblank_events(dev, pipe);
1686
1687         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, irqflags);
1688
1689         return true;
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(drm_handle_vblank);
1692
1693 /**
1694  * drm_crtc_handle_vblank - handle a vblank event
1695  * @crtc: where this event occurred
1696  *
1697  * Drivers should call this routine in their vblank interrupt handlers to
1698  * update the vblank counter and send any signals that may be pending.
1699  *
1700  * This is the native KMS version of drm_handle_vblank().
1701  *
1702  * Returns:
1703  * True if the event was successfully handled, false on failure.
1704  */
1705 bool drm_crtc_handle_vblank(struct drm_crtc *crtc)
1706 {
1707         return drm_handle_vblank(crtc->dev, drm_crtc_index(crtc));
1708 }
1709 EXPORT_SYMBOL(drm_crtc_handle_vblank);
1710
1711 /**
1712  * drm_vblank_no_hw_counter - "No hw counter" implementation of .get_vblank_counter()
1713  * @dev: DRM device
1714  * @pipe: CRTC for which to read the counter
1715  *
1716  * Drivers can plug this into the .get_vblank_counter() function if
1717  * there is no useable hardware frame counter available.
1718  *
1719  * Returns:
1720  * 0
1721  */
1722 u32 drm_vblank_no_hw_counter(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
1723 {
1724         WARN_ON_ONCE(dev->max_vblank_count != 0);
1725         return 0;
1726 }
1727 EXPORT_SYMBOL(drm_vblank_no_hw_counter);