drivers/gpu/drm/nouveau/nouveau_fbcon.c

   1 /*
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  21  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  22  *
  23  * Authors:
  24  *     David Airlie
  25  */
  26
  27 #include <linux/module.h>
  28 #include <linux/kernel.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/string.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/tty.h>
  33 #include <linux/sysrq.h>
  34 #include <linux/delay.h>
  35 #include <linux/init.h>
  36 #include <linux/screen_info.h>
  37 #include <linux/vga_switcheroo.h>
  38 #include <linux/console.h>
  39
  40 #include <drm/drmP.h>
  41 #include <drm/drm_crtc.h>
  42 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
  43 #include <drm/drm_fb_helper.h>
  44
  45 #include "nouveau_drv.h"
  46 #include "nouveau_gem.h"
  47 #include "nouveau_bo.h"
  48 #include "nouveau_fbcon.h"
  49 #include "nouveau_chan.h"
  50
  51 #include "nouveau_crtc.h"
  52
  53 MODULE_PARM_DESC(nofbaccel, "Disable fbcon acceleration");
  54 int nouveau_nofbaccel = 0;
  55 module_param_named(nofbaccel, nouveau_nofbaccel, int, 0400);
  56
  57 static void
  58 nouveau_fbcon_fillrect(struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect)
  59 {
  60         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  61         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->dev);
  62         struct nvif_device *device = &drm->device;
  63         int ret;
  64
  65         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
  66                 return;
  67
  68         ret = -ENODEV;
  69         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
  70             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
  71                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
  72                         ret = nv04_fbcon_fillrect(info, rect);
  73                 else
  74                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
  75                         ret = nv50_fbcon_fillrect(info, rect);
  76                 else
  77                         ret = nvc0_fbcon_fillrect(info, rect);
  78                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
  79         }
  80
  81         if (ret == 0)
  82                 return;
  83
  84         if (ret != -ENODEV)
  85                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
  86         drm_fb_helper_cfb_fillrect(info, rect);
  87 }
  88
  89 static void
  90 nouveau_fbcon_copyarea(struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *image)
  91 {
  92         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  93         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->dev);
  94         struct nvif_device *device = &drm->device;
  95         int ret;
  96
  97         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
  98                 return;
  99
 100         ret = -ENODEV;
 101         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 102             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 103                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 104                         ret = nv04_fbcon_copyarea(info, image);
 105                 else
 106                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 107                         ret = nv50_fbcon_copyarea(info, image);
 108                 else
 109                         ret = nvc0_fbcon_copyarea(info, image);
 110                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 111         }
 112
 113         if (ret == 0)
 114                 return;
 115
 116         if (ret != -ENODEV)
 117                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 118         drm_fb_helper_cfb_copyarea(info, image);
 119 }
 120
 121 static void
 122 nouveau_fbcon_imageblit(struct fb_info *info, const struct fb_image *image)
 123 {
 124         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 125         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->dev);
 126         struct nvif_device *device = &drm->device;
 127         int ret;
 128
 129         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 130                 return;
 131
 132         ret = -ENODEV;
 133         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 134             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 135                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 136                         ret = nv04_fbcon_imageblit(info, image);
 137                 else
 138                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 139                         ret = nv50_fbcon_imageblit(info, image);
 140                 else
 141                         ret = nvc0_fbcon_imageblit(info, image);
 142                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 143         }
 144
 145         if (ret == 0)
 146                 return;
 147
 148         if (ret != -ENODEV)
 149                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 150         drm_fb_helper_cfb_imageblit(info, image);
 151 }
 152
 153 static int
 154 nouveau_fbcon_sync(struct fb_info *info)
 155 {
 156         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 157         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->dev);
 158         struct nouveau_channel *chan = drm->channel;
 159         int ret;
 160
 161         if (!chan || !chan->accel_done || in_interrupt() ||
 162             info->state != FBINFO_STATE_RUNNING ||
 163             info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED)
 164                 return 0;
 165
 166         if (!mutex_trylock(&drm->client.mutex))
 167                 return 0;
 168
 169         ret = nouveau_channel_idle(chan);
 170         mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 171         if (ret) {
 172                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 173                 return 0;
 174         }
 175
 176         chan->accel_done = false;
 177         return 0;
 178 }
 179
 180 static int
 181 nouveau_fbcon_open(struct fb_info *info, int user)
 182 {
 183         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 184         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->dev);
 185         int ret = pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 186         if (ret < 0 && ret != -EACCES) {
 187                 pm_runtime_put(drm->dev->dev);
 188                 return ret;
 189         }
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 static int
 194 nouveau_fbcon_release(struct fb_info *info, int user)
 195 {
 196         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 197         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->dev);
 198         pm_runtime_put(drm->dev->dev);
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 static struct fb_ops nouveau_fbcon_ops = {
 203         .owner = THIS_MODULE,
 204         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 205         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 206         .fb_check_var = drm_fb_helper_check_var,
 207         .fb_set_par = drm_fb_helper_set_par,
 208         .fb_fillrect = nouveau_fbcon_fillrect,
 209         .fb_copyarea = nouveau_fbcon_copyarea,
 210         .fb_imageblit = nouveau_fbcon_imageblit,
 211         .fb_sync = nouveau_fbcon_sync,
 212         .fb_pan_display = drm_fb_helper_pan_display,
 213         .fb_blank = drm_fb_helper_blank,
 214         .fb_setcmap = drm_fb_helper_setcmap,
 215         .fb_debug_enter = drm_fb_helper_debug_enter,
 216         .fb_debug_leave = drm_fb_helper_debug_leave,
 217 };
 218
 219 static struct fb_ops nouveau_fbcon_sw_ops = {
 220         .owner = THIS_MODULE,
 221         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 222         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 223         .fb_check_var = drm_fb_helper_check_var,
 224         .fb_set_par = drm_fb_helper_set_par,
 225         .fb_fillrect = drm_fb_helper_cfb_fillrect,
 226         .fb_copyarea = drm_fb_helper_cfb_copyarea,
 227         .fb_imageblit = drm_fb_helper_cfb_imageblit,
 228         .fb_pan_display = drm_fb_helper_pan_display,
 229         .fb_blank = drm_fb_helper_blank,
 230         .fb_setcmap = drm_fb_helper_setcmap,
 231         .fb_debug_enter = drm_fb_helper_debug_enter,
 232         .fb_debug_leave = drm_fb_helper_debug_leave,
 233 };
 234
 235 void
 236 nouveau_fbcon_accel_save_disable(struct drm_device *dev)
 237 {
 238         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 239         if (drm->fbcon) {
 240                 drm->fbcon->saved_flags = drm->fbcon->helper.fbdev->flags;
 241                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 242         }
 243 }
 244
 245 void
 246 nouveau_fbcon_accel_restore(struct drm_device *dev)
 247 {
 248         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 249         if (drm->fbcon) {
 250                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags = drm->fbcon->saved_flags;
 251         }
 252 }
 253
 254 static void
 255 nouveau_fbcon_accel_fini(struct drm_device *dev)
 256 {
 257         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 258         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 259         if (fbcon && drm->channel) {
 260                 console_lock();
 261                 fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 262                 console_unlock();
 263                 nouveau_channel_idle(drm->channel);
 264                 nvif_object_fini(&fbcon->twod);
 265                 nvif_object_fini(&fbcon->blit);
 266                 nvif_object_fini(&fbcon->gdi);
 267                 nvif_object_fini(&fbcon->patt);
 268                 nvif_object_fini(&fbcon->rop);
 269                 nvif_object_fini(&fbcon->clip);
 270                 nvif_object_fini(&fbcon->surf2d);
 271         }
 272 }
 273
 274 static void
 275 nouveau_fbcon_accel_init(struct drm_device *dev)
 276 {
 277         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 278         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 279         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 280         int ret;
 281
 282         if (drm->device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 283                 ret = nv04_fbcon_accel_init(info);
 284         else
 285         if (drm->device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 286                 ret = nv50_fbcon_accel_init(info);
 287         else
 288                 ret = nvc0_fbcon_accel_init(info);
 289
 290         if (ret == 0)
 291                 info->fbops = &nouveau_fbcon_ops;
 292 }
 293
 294 static void nouveau_fbcon_gamma_set(struct drm_crtc *crtc, u16 red, u16 green,
 295                                     u16 blue, int regno)
 296 {
 297         struct nouveau_crtc *nv_crtc = nouveau_crtc(crtc);
 298
 299         nv_crtc->lut.r[regno] = red;
 300         nv_crtc->lut.g[regno] = green;
 301         nv_crtc->lut.b[regno] = blue;
 302 }
 303
 304 static void nouveau_fbcon_gamma_get(struct drm_crtc *crtc, u16 *red, u16 *green,
 305                                     u16 *blue, int regno)
 306 {
 307         struct nouveau_crtc *nv_crtc = nouveau_crtc(crtc);
 308
 309         *red = nv_crtc->lut.r[regno];
 310         *green = nv_crtc->lut.g[regno];
 311         *blue = nv_crtc->lut.b[regno];
 312 }
 313
 314 static void
 315 nouveau_fbcon_zfill(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 316 {
 317         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 318         struct fb_fillrect rect;
 319
 320         /* Clear the entire fbcon.  The drm will program every connector
 321          * with it's preferred mode.  If the sizes differ, one display will
 322          * quite likely have garbage around the console.
 323          */
 324         rect.dx = rect.dy = 0;
 325         rect.width = info->var.xres_virtual;
 326         rect.height = info->var.yres_virtual;
 327         rect.color = 0;
 328         rect.rop = ROP_COPY;
 329         info->fbops->fb_fillrect(info, &rect);
 330 }
 331
 332 static int
 333 nouveau_fbcon_create(struct drm_fb_helper *helper,
 334                      struct drm_fb_helper_surface_size *sizes)
 335 {
 336         struct nouveau_fbdev *fbcon =
 337                 container_of(helper, struct nouveau_fbdev, helper);
 338         struct drm_device *dev = fbcon->dev;
 339         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 340         struct nvif_device *device = &drm->device;
 341         struct fb_info *info;
 342         struct drm_framebuffer *fb;
 343         struct nouveau_framebuffer *nouveau_fb;
 344         struct nouveau_channel *chan;
 345         struct nouveau_bo *nvbo;
 346         struct drm_mode_fb_cmd2 mode_cmd;
 347         int size, ret;
 348
 349         mode_cmd.width = sizes->surface_width;
 350         mode_cmd.height = sizes->surface_height;
 351
 352         mode_cmd.pitches[0] = mode_cmd.width * (sizes->surface_bpp >> 3);
 353         mode_cmd.pitches[0] = roundup(mode_cmd.pitches[0], 256);
 354
 355         mode_cmd.pixel_format = drm_mode_legacy_fb_format(sizes->surface_bpp,
 356                                                           sizes->surface_depth);
 357
 358         size = mode_cmd.pitches[0] * mode_cmd.height;
 359         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
 360
 361         ret = nouveau_gem_new(dev, size, 0, NOUVEAU_GEM_DOMAIN_VRAM,
 362                               0, 0x0000, &nvbo);
 363         if (ret) {
 364                 NV_ERROR(drm, "failed to allocate framebuffer\n");
 365                 goto out;
 366         }
 367
 368         ret = nouveau_bo_pin(nvbo, TTM_PL_FLAG_VRAM, false);
 369         if (ret) {
 370                 NV_ERROR(drm, "failed to pin fb: %d\n", ret);
 371                 goto out_unref;
 372         }
 373
 374         ret = nouveau_bo_map(nvbo);
 375         if (ret) {
 376                 NV_ERROR(drm, "failed to map fb: %d\n", ret);
 377                 goto out_unpin;
 378         }
 379
 380         chan = nouveau_nofbaccel ? NULL : drm->channel;
 381         if (chan && device->info.family >= NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA) {
 382                 ret = nouveau_bo_vma_add(nvbo, drm->client.vm,
 383                                         &fbcon->nouveau_fb.vma);
 384                 if (ret) {
 385                         NV_ERROR(drm, "failed to map fb into chan: %d\n", ret);
 386                         chan = NULL;
 387                 }
 388         }
 389
 390         info = drm_fb_helper_alloc_fbi(helper);
 391         if (IS_ERR(info)) {
 392                 ret = PTR_ERR(info);
 393                 goto out_unlock;
 394         }
 395         info->skip_vt_switch = 1;
 396
 397         info->par = fbcon;
 398
 399         nouveau_framebuffer_init(dev, &fbcon->nouveau_fb, &mode_cmd, nvbo);
 400
 401         nouveau_fb = &fbcon->nouveau_fb;
 402         fb = &nouveau_fb->base;
 403
 404         /* setup helper */
 405         fbcon->helper.fb = fb;
 406
 407         strcpy(info->fix.id, "nouveaufb");
 408         if (!chan)
 409                 info->flags = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 410         else
 411                 info->flags = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_COPYAREA |
 412                               FBINFO_HWACCEL_FILLRECT |
 413                               FBINFO_HWACCEL_IMAGEBLIT;
 414         info->flags |= FBINFO_CAN_FORCE_OUTPUT;
 415         info->fbops = &nouveau_fbcon_sw_ops;
 416         info->fix.smem_start = nvbo->bo.mem.bus.base +
 417                                nvbo->bo.mem.bus.offset;
 418         info->fix.smem_len = size;
 419
 420         info->screen_base = nvbo_kmap_obj_iovirtual(nouveau_fb->nvbo);
 421         info->screen_size = size;
 422
 423         drm_fb_helper_fill_fix(info, fb->pitches[0], fb->depth);
 424         drm_fb_helper_fill_var(info, &fbcon->helper, sizes->fb_width, sizes->fb_height);
 425
 426         /* Use default scratch pixmap (info->pixmap.flags = FB_PIXMAP_SYSTEM) */
 427
 428         if (chan)
 429                 nouveau_fbcon_accel_init(dev);
 430         nouveau_fbcon_zfill(dev, fbcon);
 431
 432         /* To allow resizeing without swapping buffers */
 433         NV_INFO(drm, "allocated %dx%d fb: 0x%llx, bo %p\n",
 434                 nouveau_fb->base.width, nouveau_fb->base.height,
 435                 nvbo->bo.offset, nvbo);
 436
 437         vga_switcheroo_client_fb_set(dev->pdev, info);
 438         return 0;
 439
 440 out_unlock:
 441         if (chan)
 442                 nouveau_bo_vma_del(nvbo, &fbcon->nouveau_fb.vma);
 443         nouveau_bo_unmap(nvbo);
 444 out_unpin:
 445         nouveau_bo_unpin(nvbo);
 446 out_unref:
 447         nouveau_bo_ref(NULL, &nvbo);
 448 out:
 449         return ret;
 450 }
 451
 452 void
 453 nouveau_fbcon_output_poll_changed(struct drm_device *dev)
 454 {
 455         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 456         if (drm->fbcon)
 457                 drm_fb_helper_hotplug_event(&drm->fbcon->helper);
 458 }
 459
 460 static int
 461 nouveau_fbcon_destroy(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 462 {
 463         struct nouveau_framebuffer *nouveau_fb = &fbcon->nouveau_fb;
 464
 465         drm_fb_helper_unregister_fbi(&fbcon->helper);
 466         drm_fb_helper_release_fbi(&fbcon->helper);
 467
 468         if (nouveau_fb->nvbo) {
 469                 nouveau_bo_unmap(nouveau_fb->nvbo);
 470                 nouveau_bo_vma_del(nouveau_fb->nvbo, &nouveau_fb->vma);
 471                 nouveau_bo_unpin(nouveau_fb->nvbo);
 472                 drm_gem_object_unreference_unlocked(&nouveau_fb->nvbo->gem);
 473                 nouveau_fb->nvbo = NULL;
 474         }
 475         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 476         drm_framebuffer_unregister_private(&nouveau_fb->base);
 477         drm_framebuffer_cleanup(&nouveau_fb->base);
 478         return 0;
 479 }
 480
 481 void nouveau_fbcon_gpu_lockup(struct fb_info *info)
 482 {
 483         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 484         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->dev);
 485
 486         NV_ERROR(drm, "GPU lockup - switching to software fbcon\n");
 487         info->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 488 }
 489
 490 static const struct drm_fb_helper_funcs nouveau_fbcon_helper_funcs = {
 491         .gamma_set = nouveau_fbcon_gamma_set,
 492         .gamma_get = nouveau_fbcon_gamma_get,
 493         .fb_probe = nouveau_fbcon_create,
 494 };
 495
 496 static void
 497 nouveau_fbcon_set_suspend_work(struct work_struct *work)
 498 {
 499         struct nouveau_drm *drm = container_of(work, typeof(*drm), fbcon_work);
 500         int state = READ_ONCE(drm->fbcon_new_state);
 501
 502         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 503                 pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 504
 505         console_lock();
 506         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 507                 nouveau_fbcon_accel_restore(drm->dev);
 508         drm_fb_helper_set_suspend(&drm->fbcon->helper, state);
 509         if (state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 510                 nouveau_fbcon_accel_save_disable(drm->dev);
 511         console_unlock();
 512
 513         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING) {
 514                 pm_runtime_mark_last_busy(drm->dev->dev);
 515                 pm_runtime_put_sync(drm->dev->dev);
 516         }
 517 }
 518
 519 void
 520 nouveau_fbcon_set_suspend(struct drm_device *dev, int state)
 521 {
 522         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 523
 524         if (!drm->fbcon)
 525                 return;
 526
 527         drm->fbcon_new_state = state;
 528         /* Since runtime resume can happen as a result of a sysfs operation,
 529          * it's possible we already have the console locked. So handle fbcon
 530          * init/deinit from a seperate work thread
 531          */
 532         schedule_work(&drm->fbcon_work);
 533 }
 534
 535 int
 536 nouveau_fbcon_init(struct drm_device *dev)
 537 {
 538         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 539         struct nouveau_fbdev *fbcon;
 540         int preferred_bpp;
 541         int ret;
 542
 543         if (!dev->mode_config.num_crtc ||
 544             (dev->pdev->class >> 8) != PCI_CLASS_DISPLAY_VGA)
 545                 return 0;
 546
 547         fbcon = kzalloc(sizeof(struct nouveau_fbdev), GFP_KERNEL);
 548         if (!fbcon)
 549                 return -ENOMEM;
 550
 551         fbcon->dev = dev;
 552         drm->fbcon = fbcon;
 553         INIT_WORK(&drm->fbcon_work, nouveau_fbcon_set_suspend_work);
 554
 555         drm_fb_helper_prepare(dev, &fbcon->helper, &nouveau_fbcon_helper_funcs);
 556
 557         ret = drm_fb_helper_init(dev, &fbcon->helper,
 558                                  dev->mode_config.num_crtc, 4);
 559         if (ret)
 560                 goto free;
 561
 562         ret = drm_fb_helper_single_add_all_connectors(&fbcon->helper);
 563         if (ret)
 564                 goto fini;
 565
 566         if (drm->device.info.ram_size <= 32 * 1024 * 1024)
 567                 preferred_bpp = 8;
 568         else
 569         if (drm->device.info.ram_size <= 64 * 1024 * 1024)
 570                 preferred_bpp = 16;
 571         else
 572                 preferred_bpp = 32;
 573
 574         /* disable all the possible outputs/crtcs before entering KMS mode */
 575         drm_helper_disable_unused_functions(dev);
 576
 577         ret = drm_fb_helper_initial_config(&fbcon->helper, preferred_bpp);
 578         if (ret)
 579                 goto fini;
 580
 581         if (fbcon->helper.fbdev)
 582                 fbcon->helper.fbdev->pixmap.buf_align = 4;
 583         return 0;
 584
 585 fini:
 586         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 587 free:
 588         kfree(fbcon);
 589         drm->fbcon = NULL;
 590         return ret;
 591 }
 592
 593 void
 594 nouveau_fbcon_fini(struct drm_device *dev)
 595 {
 596         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 597
 598         if (!drm->fbcon)
 599                 return;
 600
 601         nouveau_fbcon_accel_fini(dev);
 602         nouveau_fbcon_destroy(dev, drm->fbcon);
 603         kfree(drm->fbcon);
 604         drm->fbcon = NULL;
 605 }