drm/xen-front: Use Xen common shared buffer implementation
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / gpu / drm / xen / xen_drm_front_gem.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR MIT
2
3 /*
4  *  Xen para-virtual DRM device
5  *
6  * Copyright (C) 2016-2018 EPAM Systems Inc.
7  *
8  * Author: Oleksandr Andrushchenko <oleksandr_andrushchenko@epam.com>
9  */
10
11 #include "xen_drm_front_gem.h"
12
13 #include <drm/drmP.h>
14 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
15 #include <drm/drm_fb_helper.h>
16 #include <drm/drm_gem.h>
17
18 #include <linux/dma-buf.h>
19 #include <linux/scatterlist.h>
20 #include <linux/shmem_fs.h>
21
22 #include <xen/balloon.h>
23
24 #include "xen_drm_front.h"
25
26 struct xen_gem_object {
27         struct drm_gem_object base;
28
29         size_t num_pages;
30         struct page **pages;
31
32         /* set for buffers allocated by the backend */
33         bool be_alloc;
34
35         /* this is for imported PRIME buffer */
36         struct sg_table *sgt_imported;
37 };
38
39 static inline struct xen_gem_object *
40 to_xen_gem_obj(struct drm_gem_object *gem_obj)
41 {
42         return container_of(gem_obj, struct xen_gem_object, base);
43 }
44
45 static int gem_alloc_pages_array(struct xen_gem_object *xen_obj,
46                                  size_t buf_size)
47 {
48         xen_obj->num_pages = DIV_ROUND_UP(buf_size, PAGE_SIZE);
49         xen_obj->pages = kvmalloc_array(xen_obj->num_pages,
50                                         sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
51         return !xen_obj->pages ? -ENOMEM : 0;
52 }
53
54 static void gem_free_pages_array(struct xen_gem_object *xen_obj)
55 {
56         kvfree(xen_obj->pages);
57         xen_obj->pages = NULL;
58 }
59
60 static struct xen_gem_object *gem_create_obj(struct drm_device *dev,
61                                              size_t size)
62 {
63         struct xen_gem_object *xen_obj;
64         int ret;
65
66         xen_obj = kzalloc(sizeof(*xen_obj), GFP_KERNEL);
67         if (!xen_obj)
68                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
69
70         ret = drm_gem_object_init(dev, &xen_obj->base, size);
71         if (ret < 0) {
72                 kfree(xen_obj);
73                 return ERR_PTR(ret);
74         }
75
76         return xen_obj;
77 }
78
79 static struct xen_gem_object *gem_create(struct drm_device *dev, size_t size)
80 {
81         struct xen_drm_front_drm_info *drm_info = dev->dev_private;
82         struct xen_gem_object *xen_obj;
83         int ret;
84
85         size = round_up(size, PAGE_SIZE);
86         xen_obj = gem_create_obj(dev, size);
87         if (IS_ERR_OR_NULL(xen_obj))
88                 return xen_obj;
89
90         if (drm_info->front_info->cfg.be_alloc) {
91                 /*
92                  * backend will allocate space for this buffer, so
93                  * only allocate array of pointers to pages
94                  */
95                 ret = gem_alloc_pages_array(xen_obj, size);
96                 if (ret < 0)
97                         goto fail;
98
99                 /*
100                  * allocate ballooned pages which will be used to map
101                  * grant references provided by the backend
102                  */
103                 ret = alloc_xenballooned_pages(xen_obj->num_pages,
104                                                xen_obj->pages);
105                 if (ret < 0) {
106                         DRM_ERROR("Cannot allocate %zu ballooned pages: %d\n",
107                                   xen_obj->num_pages, ret);
108                         gem_free_pages_array(xen_obj);
109                         goto fail;
110                 }
111
112                 xen_obj->be_alloc = true;
113                 return xen_obj;
114         }
115         /*
116          * need to allocate backing pages now, so we can share those
117          * with the backend
118          */
119         xen_obj->num_pages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
120         xen_obj->pages = drm_gem_get_pages(&xen_obj->base);
121         if (IS_ERR_OR_NULL(xen_obj->pages)) {
122                 ret = PTR_ERR(xen_obj->pages);
123                 xen_obj->pages = NULL;
124                 goto fail;
125         }
126
127         return xen_obj;
128
129 fail:
130         DRM_ERROR("Failed to allocate buffer with size %zu\n", size);
131         return ERR_PTR(ret);
132 }
133
134 struct drm_gem_object *xen_drm_front_gem_create(struct drm_device *dev,
135                                                 size_t size)
136 {
137         struct xen_gem_object *xen_obj;
138
139         xen_obj = gem_create(dev, size);
140         if (IS_ERR_OR_NULL(xen_obj))
141                 return ERR_CAST(xen_obj);
142
143         return &xen_obj->base;
144 }
145
146 void xen_drm_front_gem_free_object_unlocked(struct drm_gem_object *gem_obj)
147 {
148         struct xen_gem_object *xen_obj = to_xen_gem_obj(gem_obj);
149
150         if (xen_obj->base.import_attach) {
151                 drm_prime_gem_destroy(&xen_obj->base, xen_obj->sgt_imported);
152                 gem_free_pages_array(xen_obj);
153         } else {
154                 if (xen_obj->pages) {
155                         if (xen_obj->be_alloc) {
156                                 free_xenballooned_pages(xen_obj->num_pages,
157                                                         xen_obj->pages);
158                                 gem_free_pages_array(xen_obj);
159                         } else {
160                                 drm_gem_put_pages(&xen_obj->base,
161                                                   xen_obj->pages, true, false);
162                         }
163                 }
164         }
165         drm_gem_object_release(gem_obj);
166         kfree(xen_obj);
167 }
168
169 struct page **xen_drm_front_gem_get_pages(struct drm_gem_object *gem_obj)
170 {
171         struct xen_gem_object *xen_obj = to_xen_gem_obj(gem_obj);
172
173         return xen_obj->pages;
174 }
175
176 struct sg_table *xen_drm_front_gem_get_sg_table(struct drm_gem_object *gem_obj)
177 {
178         struct xen_gem_object *xen_obj = to_xen_gem_obj(gem_obj);
179
180         if (!xen_obj->pages)
181                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
182
183         return drm_prime_pages_to_sg(xen_obj->pages, xen_obj->num_pages);
184 }
185
186 struct drm_gem_object *
187 xen_drm_front_gem_import_sg_table(struct drm_device *dev,
188                                   struct dma_buf_attachment *attach,
189                                   struct sg_table *sgt)
190 {
191         struct xen_drm_front_drm_info *drm_info = dev->dev_private;
192         struct xen_gem_object *xen_obj;
193         size_t size;
194         int ret;
195
196         size = attach->dmabuf->size;
197         xen_obj = gem_create_obj(dev, size);
198         if (IS_ERR_OR_NULL(xen_obj))
199                 return ERR_CAST(xen_obj);
200
201         ret = gem_alloc_pages_array(xen_obj, size);
202         if (ret < 0)
203                 return ERR_PTR(ret);
204
205         xen_obj->sgt_imported = sgt;
206
207         ret = drm_prime_sg_to_page_addr_arrays(sgt, xen_obj->pages,
208                                                NULL, xen_obj->num_pages);
209         if (ret < 0)
210                 return ERR_PTR(ret);
211
212         ret = xen_drm_front_dbuf_create(drm_info->front_info,
213                                         xen_drm_front_dbuf_to_cookie(&xen_obj->base),
214                                         0, 0, 0, size, xen_obj->pages);
215         if (ret < 0)
216                 return ERR_PTR(ret);
217
218         DRM_DEBUG("Imported buffer of size %zu with nents %u\n",
219                   size, sgt->nents);
220
221         return &xen_obj->base;
222 }
223
224 static int gem_mmap_obj(struct xen_gem_object *xen_obj,
225                         struct vm_area_struct *vma)
226 {
227         unsigned long addr = vma->vm_start;
228         int i;
229
230         /*
231          * clear the VM_PFNMAP flag that was set by drm_gem_mmap(), and set the
232          * vm_pgoff (used as a fake buffer offset by DRM) to 0 as we want to map
233          * the whole buffer.
234          */
235         vma->vm_flags &= ~VM_PFNMAP;
236         vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
237         vma->vm_pgoff = 0;
238         vma->vm_page_prot =
239                         pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
240
241         /*
242          * vm_operations_struct.fault handler will be called if CPU access
243          * to VM is here. For GPUs this isn't the case, because CPU
244          * doesn't touch the memory. Insert pages now, so both CPU and GPU are
245          * happy.
246          * FIXME: as we insert all the pages now then no .fault handler must
247          * be called, so don't provide one
248          */
249         for (i = 0; i < xen_obj->num_pages; i++) {
250                 int ret;
251
252                 ret = vm_insert_page(vma, addr, xen_obj->pages[i]);
253                 if (ret < 0) {
254                         DRM_ERROR("Failed to insert pages into vma: %d\n", ret);
255                         return ret;
256                 }
257
258                 addr += PAGE_SIZE;
259         }
260         return 0;
261 }
262
263 int xen_drm_front_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
264 {
265         struct xen_gem_object *xen_obj;
266         struct drm_gem_object *gem_obj;
267         int ret;
268
269         ret = drm_gem_mmap(filp, vma);
270         if (ret < 0)
271                 return ret;
272
273         gem_obj = vma->vm_private_data;
274         xen_obj = to_xen_gem_obj(gem_obj);
275         return gem_mmap_obj(xen_obj, vma);
276 }
277
278 void *xen_drm_front_gem_prime_vmap(struct drm_gem_object *gem_obj)
279 {
280         struct xen_gem_object *xen_obj = to_xen_gem_obj(gem_obj);
281
282         if (!xen_obj->pages)
283                 return NULL;
284
285         return vmap(xen_obj->pages, xen_obj->num_pages,
286                     VM_MAP, pgprot_writecombine(PAGE_KERNEL));
287 }
288
289 void xen_drm_front_gem_prime_vunmap(struct drm_gem_object *gem_obj,
290                                     void *vaddr)
291 {
292         vunmap(vaddr);
293 }
294
295 int xen_drm_front_gem_prime_mmap(struct drm_gem_object *gem_obj,
296                                  struct vm_area_struct *vma)
297 {
298         struct xen_gem_object *xen_obj;
299         int ret;
300
301         ret = drm_gem_mmap_obj(gem_obj, gem_obj->size, vma);
302         if (ret < 0)
303                 return ret;
304
305         xen_obj = to_xen_gem_obj(gem_obj);
306         return gem_mmap_obj(xen_obj, vma);
307 }