spi: spi-orion: enable the driver on ARCH_MVEBU platforms
[cascardo/linux.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_unreference_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_unreference_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 (drm_core_check_feature(dev, DRIVER_PRIME))
259                 drm_gem_remove_prime_handles(obj, file_priv);
260         drm_vma_node_revoke(&obj->vma_node, file_priv->filp);
261
262         if (dev->driver->gem_close_object)
263                 dev->driver->gem_close_object(obj, file_priv);
264
265         drm_gem_object_handle_unreference_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_device *dev;
283         struct drm_gem_object *obj;
284
285         /* This is gross. The idr system doesn't let us try a delete and
286          * return an error code.  It just spews if you fail at deleting.
287          * So, we have to grab a lock around finding the object and then
288          * doing the delete on it and dropping the refcount, or the user
289          * could race us to double-decrement the refcount and cause a
290          * use-after-free later.  Given the frequency of our handle lookups,
291          * we may want to use ida for number allocation and a hash table
292          * for the pointers, anyway.
293          */
294         spin_lock(&filp->table_lock);
295
296         /* Check if we currently have a reference on the object */
297         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
298         if (obj == NULL) {
299                 spin_unlock(&filp->table_lock);
300                 return -EINVAL;
301         }
302         dev = obj->dev;
303
304         /* Release reference and decrement refcount. */
305         idr_remove(&filp->object_idr, handle);
306         spin_unlock(&filp->table_lock);
307
308         drm_gem_object_release_handle(handle, obj, filp);
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 ->dumb_destroy kms driver callback for drivers which use
320  * 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 dev->object_name_lock to be held already and will drop it
337  * before returning. Used to avoid races in establishing new handles when
338  * 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_reference(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->filp);
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->filp);
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_unreference_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 void
427 drm_gem_free_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
428 {
429         struct drm_device *dev = obj->dev;
430
431         drm_vma_offset_remove(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node);
432 }
433 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_free_mmap_offset);
434
435 /**
436  * drm_gem_create_mmap_offset_size - create a fake mmap offset for an object
437  * @obj: obj in question
438  * @size: the virtual size
439  *
440  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
441  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
442  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
443  * structures.
444  *
445  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj, in cases where
446  * the virtual size differs from the physical size (ie. obj->size).  Otherwise
447  * just use drm_gem_create_mmap_offset().
448  */
449 int
450 drm_gem_create_mmap_offset_size(struct drm_gem_object *obj, size_t size)
451 {
452         struct drm_device *dev = obj->dev;
453
454         return drm_vma_offset_add(dev->vma_offset_manager, &obj->vma_node,
455                                   size / PAGE_SIZE);
456 }
457 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset_size);
458
459 /**
460  * drm_gem_create_mmap_offset - create a fake mmap offset for an object
461  * @obj: obj in question
462  *
463  * GEM memory mapping works by handing back to userspace a fake mmap offset
464  * it can use in a subsequent mmap(2) call.  The DRM core code then looks
465  * up the object based on the offset and sets up the various memory mapping
466  * structures.
467  *
468  * This routine allocates and attaches a fake offset for @obj.
469  */
470 int drm_gem_create_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj)
471 {
472         return drm_gem_create_mmap_offset_size(obj, obj->size);
473 }
474 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_create_mmap_offset);
475
476 /**
477  * drm_gem_get_pages - helper to allocate backing pages for a GEM object
478  * from shmem
479  * @obj: obj in question
480  *
481  * This reads the page-array of the shmem-backing storage of the given gem
482  * object. An array of pages is returned. If a page is not allocated or
483  * swapped-out, this will allocate/swap-in the required pages. Note that the
484  * whole object is covered by the page-array and pinned in memory.
485  *
486  * Use drm_gem_put_pages() to release the array and unpin all pages.
487  *
488  * This uses the GFP-mask set on the shmem-mapping (see mapping_set_gfp_mask()).
489  * If you require other GFP-masks, you have to do those allocations yourself.
490  *
491  * Note that you are not allowed to change gfp-zones during runtime. That is,
492  * shmem_read_mapping_page_gfp() must be called with the same gfp_zone(gfp) as
493  * set during initialization. If you have special zone constraints, set them
494  * after drm_gem_init_object() via mapping_set_gfp_mask(). shmem-core takes care
495  * to keep pages in the required zone during swap-in.
496  */
497 struct page **drm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj)
498 {
499         struct address_space *mapping;
500         struct page *p, **pages;
501         int i, npages;
502
503         /* This is the shared memory object that backs the GEM resource */
504         mapping = file_inode(obj->filp)->i_mapping;
505
506         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
507          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
508          * driver author is doing something really wrong:
509          */
510         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
511
512         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
513
514         pages = drm_malloc_ab(npages, sizeof(struct page *));
515         if (pages == NULL)
516                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
517
518         for (i = 0; i < npages; i++) {
519                 p = shmem_read_mapping_page(mapping, i);
520                 if (IS_ERR(p))
521                         goto fail;
522                 pages[i] = p;
523
524                 /* Make sure shmem keeps __GFP_DMA32 allocated pages in the
525                  * correct region during swapin. Note that this requires
526                  * __GFP_DMA32 to be set in mapping_gfp_mask(inode->i_mapping)
527                  * so shmem can relocate pages during swapin if required.
528                  */
529                 BUG_ON(mapping_gfp_constraint(mapping, __GFP_DMA32) &&
530                                 (page_to_pfn(p) >= 0x00100000UL));
531         }
532
533         return pages;
534
535 fail:
536         while (i--)
537                 page_cache_release(pages[i]);
538
539         drm_free_large(pages);
540         return ERR_CAST(p);
541 }
542 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_get_pages);
543
544 /**
545  * drm_gem_put_pages - helper to free backing pages for a GEM object
546  * @obj: obj in question
547  * @pages: pages to free
548  * @dirty: if true, pages will be marked as dirty
549  * @accessed: if true, the pages will be marked as accessed
550  */
551 void drm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj, struct page **pages,
552                 bool dirty, bool accessed)
553 {
554         int i, npages;
555
556         /* We already BUG_ON() for non-page-aligned sizes in
557          * drm_gem_object_init(), so we should never hit this unless
558          * driver author is doing something really wrong:
559          */
560         WARN_ON((obj->size & (PAGE_SIZE - 1)) != 0);
561
562         npages = obj->size >> PAGE_SHIFT;
563
564         for (i = 0; i < npages; i++) {
565                 if (dirty)
566                         set_page_dirty(pages[i]);
567
568                 if (accessed)
569                         mark_page_accessed(pages[i]);
570
571                 /* Undo the reference we took when populating the table */
572                 page_cache_release(pages[i]);
573         }
574
575         drm_free_large(pages);
576 }
577 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_put_pages);
578
579 /**
580  * drm_gem_object_lookup - look up a GEM object from it's handle
581  * @dev: DRM device
582  * @filp: DRM file private date
583  * @handle: userspace handle
584  *
585  * Returns:
586  *
587  * A reference to the object named by the handle if such exists on @filp, NULL
588  * otherwise.
589  */
590 struct drm_gem_object *
591 drm_gem_object_lookup(struct drm_device *dev, struct drm_file *filp,
592                       u32 handle)
593 {
594         struct drm_gem_object *obj;
595
596         spin_lock(&filp->table_lock);
597
598         /* Check if we currently have a reference on the object */
599         obj = idr_find(&filp->object_idr, handle);
600         if (obj == NULL) {
601                 spin_unlock(&filp->table_lock);
602                 return NULL;
603         }
604
605         drm_gem_object_reference(obj);
606
607         spin_unlock(&filp->table_lock);
608
609         return obj;
610 }
611 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_lookup);
612
613 /**
614  * drm_gem_close_ioctl - implementation of the GEM_CLOSE ioctl
615  * @dev: drm_device
616  * @data: ioctl data
617  * @file_priv: drm file-private structure
618  *
619  * Releases the handle to an mm object.
620  */
621 int
622 drm_gem_close_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
623                     struct drm_file *file_priv)
624 {
625         struct drm_gem_close *args = data;
626         int ret;
627
628         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
629                 return -ENODEV;
630
631         ret = drm_gem_handle_delete(file_priv, args->handle);
632
633         return ret;
634 }
635
636 /**
637  * drm_gem_flink_ioctl - implementation of the GEM_FLINK ioctl
638  * @dev: drm_device
639  * @data: ioctl data
640  * @file_priv: drm file-private structure
641  *
642  * Create a global name for an object, returning the name.
643  *
644  * Note that the name does not hold a reference; when the object
645  * is freed, the name goes away.
646  */
647 int
648 drm_gem_flink_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
649                     struct drm_file *file_priv)
650 {
651         struct drm_gem_flink *args = data;
652         struct drm_gem_object *obj;
653         int ret;
654
655         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
656                 return -ENODEV;
657
658         obj = drm_gem_object_lookup(dev, file_priv, args->handle);
659         if (obj == NULL)
660                 return -ENOENT;
661
662         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
663         /* prevent races with concurrent gem_close. */
664         if (obj->handle_count == 0) {
665                 ret = -ENOENT;
666                 goto err;
667         }
668
669         if (!obj->name) {
670                 ret = idr_alloc(&dev->object_name_idr, obj, 1, 0, GFP_KERNEL);
671                 if (ret < 0)
672                         goto err;
673
674                 obj->name = ret;
675         }
676
677         args->name = (uint64_t) obj->name;
678         ret = 0;
679
680 err:
681         mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
682         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
683         return ret;
684 }
685
686 /**
687  * drm_gem_open - implementation of the GEM_OPEN ioctl
688  * @dev: drm_device
689  * @data: ioctl data
690  * @file_priv: drm file-private structure
691  *
692  * Open an object using the global name, returning a handle and the size.
693  *
694  * This handle (of course) holds a reference to the object, so the object
695  * will not go away until the handle is deleted.
696  */
697 int
698 drm_gem_open_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
699                    struct drm_file *file_priv)
700 {
701         struct drm_gem_open *args = data;
702         struct drm_gem_object *obj;
703         int ret;
704         u32 handle;
705
706         if (!drm_core_check_feature(dev, DRIVER_GEM))
707                 return -ENODEV;
708
709         mutex_lock(&dev->object_name_lock);
710         obj = idr_find(&dev->object_name_idr, (int) args->name);
711         if (obj) {
712                 drm_gem_object_reference(obj);
713         } else {
714                 mutex_unlock(&dev->object_name_lock);
715                 return -ENOENT;
716         }
717
718         /* drm_gem_handle_create_tail unlocks dev->object_name_lock. */
719         ret = drm_gem_handle_create_tail(file_priv, obj, &handle);
720         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
721         if (ret)
722                 return ret;
723
724         args->handle = handle;
725         args->size = obj->size;
726
727         return 0;
728 }
729
730 /**
731  * gem_gem_open - initalizes GEM file-private structures at devnode open time
732  * @dev: drm_device which is being opened by userspace
733  * @file_private: drm file-private structure to set up
734  *
735  * Called at device open time, sets up the structure for handling refcounting
736  * of mm objects.
737  */
738 void
739 drm_gem_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
740 {
741         idr_init(&file_private->object_idr);
742         spin_lock_init(&file_private->table_lock);
743 }
744
745 /**
746  * drm_gem_release - release file-private GEM resources
747  * @dev: drm_device which is being closed by userspace
748  * @file_private: drm file-private structure to clean up
749  *
750  * Called at close time when the filp is going away.
751  *
752  * Releases any remaining references on objects by this filp.
753  */
754 void
755 drm_gem_release(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_private)
756 {
757         idr_for_each(&file_private->object_idr,
758                      &drm_gem_object_release_handle, file_private);
759         idr_destroy(&file_private->object_idr);
760 }
761
762 void
763 drm_gem_object_release(struct drm_gem_object *obj)
764 {
765         WARN_ON(obj->dma_buf);
766
767         if (obj->filp)
768                 fput(obj->filp);
769
770         drm_gem_free_mmap_offset(obj);
771 }
772 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_release);
773
774 /**
775  * drm_gem_object_free - free a GEM object
776  * @kref: kref of the object to free
777  *
778  * Called after the last reference to the object has been lost.
779  * Must be called holding struct_ mutex
780  *
781  * Frees the object
782  */
783 void
784 drm_gem_object_free(struct kref *kref)
785 {
786         struct drm_gem_object *obj =
787                 container_of(kref, struct drm_gem_object, refcount);
788         struct drm_device *dev = obj->dev;
789
790         WARN_ON(!mutex_is_locked(&dev->struct_mutex));
791
792         if (dev->driver->gem_free_object != NULL)
793                 dev->driver->gem_free_object(obj);
794 }
795 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_object_free);
796
797 /**
798  * drm_gem_vm_open - vma->ops->open implementation for GEM
799  * @vma: VM area structure
800  *
801  * This function implements the #vm_operations_struct open() callback for GEM
802  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_close().
803  */
804 void drm_gem_vm_open(struct vm_area_struct *vma)
805 {
806         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
807
808         drm_gem_object_reference(obj);
809 }
810 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_open);
811
812 /**
813  * drm_gem_vm_close - vma->ops->close implementation for GEM
814  * @vma: VM area structure
815  *
816  * This function implements the #vm_operations_struct close() callback for GEM
817  * drivers. This must be used together with drm_gem_vm_open().
818  */
819 void drm_gem_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
820 {
821         struct drm_gem_object *obj = vma->vm_private_data;
822
823         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
824 }
825 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_vm_close);
826
827 /**
828  * drm_gem_mmap_obj - memory map a GEM object
829  * @obj: the GEM object to map
830  * @obj_size: the object size to be mapped, in bytes
831  * @vma: VMA for the area to be mapped
832  *
833  * Set up the VMA to prepare mapping of the GEM object using the gem_vm_ops
834  * provided by the driver. Depending on their requirements, drivers can either
835  * provide a fault handler in their gem_vm_ops (in which case any accesses to
836  * the object will be trapped, to perform migration, GTT binding, surface
837  * register allocation, or performance monitoring), or mmap the buffer memory
838  * synchronously after calling drm_gem_mmap_obj.
839  *
840  * This function is mainly intended to implement the DMABUF mmap operation, when
841  * the GEM object is not looked up based on its fake offset. To implement the
842  * DRM mmap operation, drivers should use the drm_gem_mmap() function.
843  *
844  * drm_gem_mmap_obj() assumes the user is granted access to the buffer while
845  * drm_gem_mmap() prevents unprivileged users from mapping random objects. So
846  * callers must verify access restrictions before calling this helper.
847  *
848  * Return 0 or success or -EINVAL if the object size is smaller than the VMA
849  * size, or if no gem_vm_ops are provided.
850  */
851 int drm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj, unsigned long obj_size,
852                      struct vm_area_struct *vma)
853 {
854         struct drm_device *dev = obj->dev;
855
856         /* Check for valid size. */
857         if (obj_size < vma->vm_end - vma->vm_start)
858                 return -EINVAL;
859
860         if (!dev->driver->gem_vm_ops)
861                 return -EINVAL;
862
863         vma->vm_flags |= VM_IO | VM_PFNMAP | VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
864         vma->vm_ops = dev->driver->gem_vm_ops;
865         vma->vm_private_data = obj;
866         vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vm_get_page_prot(vma->vm_flags));
867
868         /* Take a ref for this mapping of the object, so that the fault
869          * handler can dereference the mmap offset's pointer to the object.
870          * This reference is cleaned up by the corresponding vm_close
871          * (which should happen whether the vma was created by this call, or
872          * by a vm_open due to mremap or partial unmap or whatever).
873          */
874         drm_gem_object_reference(obj);
875
876         return 0;
877 }
878 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap_obj);
879
880 /**
881  * drm_gem_mmap - memory map routine for GEM objects
882  * @filp: DRM file pointer
883  * @vma: VMA for the area to be mapped
884  *
885  * If a driver supports GEM object mapping, mmap calls on the DRM file
886  * descriptor will end up here.
887  *
888  * Look up the GEM object based on the offset passed in (vma->vm_pgoff will
889  * contain the fake offset we created when the GTT map ioctl was called on
890  * the object) and map it with a call to drm_gem_mmap_obj().
891  *
892  * If the caller is not granted access to the buffer object, the mmap will fail
893  * with EACCES. Please see the vma manager for more information.
894  */
895 int drm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
896 {
897         struct drm_file *priv = filp->private_data;
898         struct drm_device *dev = priv->minor->dev;
899         struct drm_gem_object *obj = NULL;
900         struct drm_vma_offset_node *node;
901         int ret;
902
903         if (drm_device_is_unplugged(dev))
904                 return -ENODEV;
905
906         drm_vma_offset_lock_lookup(dev->vma_offset_manager);
907         node = drm_vma_offset_exact_lookup_locked(dev->vma_offset_manager,
908                                                   vma->vm_pgoff,
909                                                   vma_pages(vma));
910         if (likely(node)) {
911                 obj = container_of(node, struct drm_gem_object, vma_node);
912                 /*
913                  * When the object is being freed, after it hits 0-refcnt it
914                  * proceeds to tear down the object. In the process it will
915                  * attempt to remove the VMA offset and so acquire this
916                  * mgr->vm_lock.  Therefore if we find an object with a 0-refcnt
917                  * that matches our range, we know it is in the process of being
918                  * destroyed and will be freed as soon as we release the lock -
919                  * so we have to check for the 0-refcnted object and treat it as
920                  * invalid.
921                  */
922                 if (!kref_get_unless_zero(&obj->refcount))
923                         obj = NULL;
924         }
925         drm_vma_offset_unlock_lookup(dev->vma_offset_manager);
926
927         if (!obj)
928                 return -EINVAL;
929
930         if (!drm_vma_node_is_allowed(node, filp)) {
931                 drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
932                 return -EACCES;
933         }
934
935         ret = drm_gem_mmap_obj(obj, drm_vma_node_size(node) << PAGE_SHIFT,
936                                vma);
937
938         drm_gem_object_unreference_unlocked(obj);
939
940         return ret;
941 }
942 EXPORT_SYMBOL(drm_gem_mmap);