drivers/gpu/drm/nouveau/nouveau_fbcon.c

   1 /*
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  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/drm_crtc.h>
  41 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
  42 #include <drm/drm_fb_helper.h>
  43 #include <drm/drm_fourcc.h>
  44 #include <drm/drm_atomic.h>
  45
  46 #include "nouveau_drv.h"
  47 #include "nouveau_gem.h"
  48 #include "nouveau_bo.h"
  49 #include "nouveau_fbcon.h"
  50 #include "nouveau_chan.h"
  51 #include "nouveau_vmm.h"
  52
  53 #include "nouveau_crtc.h"
  54
  55 MODULE_PARM_DESC(nofbaccel, "Disable fbcon acceleration");
  56 int nouveau_nofbaccel = 0;
  57 module_param_named(nofbaccel, nouveau_nofbaccel, int, 0400);
  58
  59 MODULE_PARM_DESC(fbcon_bpp, "fbcon bits-per-pixel (default: auto)");
  60 static int nouveau_fbcon_bpp;
  61 module_param_named(fbcon_bpp, nouveau_fbcon_bpp, int, 0400);
  62
  63 static void
  64 nouveau_fbcon_fillrect(struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect)
  65 {
  66         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  67         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
  68         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
  69         int ret;
  70
  71         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
  72                 return;
  73
  74         ret = -ENODEV;
  75         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
  76             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
  77                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
  78                         ret = nv04_fbcon_fillrect(info, rect);
  79                 else
  80                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
  81                         ret = nv50_fbcon_fillrect(info, rect);
  82                 else
  83                         ret = nvc0_fbcon_fillrect(info, rect);
  84                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
  85         }
  86
  87         if (ret == 0)
  88                 return;
  89
  90         if (ret != -ENODEV)
  91                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
  92         drm_fb_helper_cfb_fillrect(info, rect);
  93 }
  94
  95 static void
  96 nouveau_fbcon_copyarea(struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *image)
  97 {
  98         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
  99         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 100         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
 101         int ret;
 102
 103         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 104                 return;
 105
 106         ret = -ENODEV;
 107         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 108             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 109                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 110                         ret = nv04_fbcon_copyarea(info, image);
 111                 else
 112                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 113                         ret = nv50_fbcon_copyarea(info, image);
 114                 else
 115                         ret = nvc0_fbcon_copyarea(info, image);
 116                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 117         }
 118
 119         if (ret == 0)
 120                 return;
 121
 122         if (ret != -ENODEV)
 123                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 124         drm_fb_helper_cfb_copyarea(info, image);
 125 }
 126
 127 static void
 128 nouveau_fbcon_imageblit(struct fb_info *info, const struct fb_image *image)
 129 {
 130         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 131         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 132         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
 133         int ret;
 134
 135         if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 136                 return;
 137
 138         ret = -ENODEV;
 139         if (!in_interrupt() && !(info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED) &&
 140             mutex_trylock(&drm->client.mutex)) {
 141                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 142                         ret = nv04_fbcon_imageblit(info, image);
 143                 else
 144                 if (device->info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 145                         ret = nv50_fbcon_imageblit(info, image);
 146                 else
 147                         ret = nvc0_fbcon_imageblit(info, image);
 148                 mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 149         }
 150
 151         if (ret == 0)
 152                 return;
 153
 154         if (ret != -ENODEV)
 155                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 156         drm_fb_helper_cfb_imageblit(info, image);
 157 }
 158
 159 static int
 160 nouveau_fbcon_sync(struct fb_info *info)
 161 {
 162         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 163         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 164         struct nouveau_channel *chan = drm->channel;
 165         int ret;
 166
 167         if (!chan || !chan->accel_done || in_interrupt() ||
 168             info->state != FBINFO_STATE_RUNNING ||
 169             info->flags & FBINFO_HWACCEL_DISABLED)
 170                 return 0;
 171
 172         if (!mutex_trylock(&drm->client.mutex))
 173                 return 0;
 174
 175         ret = nouveau_channel_idle(chan);
 176         mutex_unlock(&drm->client.mutex);
 177         if (ret) {
 178                 nouveau_fbcon_gpu_lockup(info);
 179                 return 0;
 180         }
 181
 182         chan->accel_done = false;
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static int
 187 nouveau_fbcon_open(struct fb_info *info, int user)
 188 {
 189         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 190         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 191         int ret = pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 192         if (ret < 0 && ret != -EACCES) {
 193                 pm_runtime_put(drm->dev->dev);
 194                 return ret;
 195         }
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static int
 200 nouveau_fbcon_release(struct fb_info *info, int user)
 201 {
 202         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 203         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 204         pm_runtime_put(drm->dev->dev);
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static const struct fb_ops nouveau_fbcon_ops = {
 209         .owner = THIS_MODULE,
 210         DRM_FB_HELPER_DEFAULT_OPS,
 211         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 212         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 213         .fb_fillrect = nouveau_fbcon_fillrect,
 214         .fb_copyarea = nouveau_fbcon_copyarea,
 215         .fb_imageblit = nouveau_fbcon_imageblit,
 216         .fb_sync = nouveau_fbcon_sync,
 217 };
 218
 219 static const struct fb_ops nouveau_fbcon_sw_ops = {
 220         .owner = THIS_MODULE,
 221         DRM_FB_HELPER_DEFAULT_OPS,
 222         .fb_open = nouveau_fbcon_open,
 223         .fb_release = nouveau_fbcon_release,
 224         .fb_fillrect = drm_fb_helper_cfb_fillrect,
 225         .fb_copyarea = drm_fb_helper_cfb_copyarea,
 226         .fb_imageblit = drm_fb_helper_cfb_imageblit,
 227 };
 228
 229 void
 230 nouveau_fbcon_accel_save_disable(struct drm_device *dev)
 231 {
 232         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 233         if (drm->fbcon && drm->fbcon->helper.fbdev) {
 234                 drm->fbcon->saved_flags = drm->fbcon->helper.fbdev->flags;
 235                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 236         }
 237 }
 238
 239 void
 240 nouveau_fbcon_accel_restore(struct drm_device *dev)
 241 {
 242         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 243         if (drm->fbcon && drm->fbcon->helper.fbdev) {
 244                 drm->fbcon->helper.fbdev->flags = drm->fbcon->saved_flags;
 245         }
 246 }
 247
 248 static void
 249 nouveau_fbcon_accel_fini(struct drm_device *dev)
 250 {
 251         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 252         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 253         if (fbcon && drm->channel) {
 254                 console_lock();
 255                 if (fbcon->helper.fbdev)
 256                         fbcon->helper.fbdev->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 257                 console_unlock();
 258                 nouveau_channel_idle(drm->channel);
 259                 nvif_object_dtor(&fbcon->twod);
 260                 nvif_object_dtor(&fbcon->blit);
 261                 nvif_object_dtor(&fbcon->gdi);
 262                 nvif_object_dtor(&fbcon->patt);
 263                 nvif_object_dtor(&fbcon->rop);
 264                 nvif_object_dtor(&fbcon->clip);
 265                 nvif_object_dtor(&fbcon->surf2d);
 266         }
 267 }
 268
 269 static void
 270 nouveau_fbcon_accel_init(struct drm_device *dev)
 271 {
 272         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 273         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 274         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 275         int ret;
 276
 277         if (drm->client.device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA)
 278                 ret = nv04_fbcon_accel_init(info);
 279         else
 280         if (drm->client.device.info.family < NV_DEVICE_INFO_V0_FERMI)
 281                 ret = nv50_fbcon_accel_init(info);
 282         else
 283                 ret = nvc0_fbcon_accel_init(info);
 284
 285         if (ret == 0)
 286                 info->fbops = &nouveau_fbcon_ops;
 287 }
 288
 289 static void
 290 nouveau_fbcon_zfill(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 291 {
 292         struct fb_info *info = fbcon->helper.fbdev;
 293         struct fb_fillrect rect;
 294
 295         /* Clear the entire fbcon.  The drm will program every connector
 296          * with it's preferred mode.  If the sizes differ, one display will
 297          * quite likely have garbage around the console.
 298          */
 299         rect.dx = rect.dy = 0;
 300         rect.width = info->var.xres_virtual;
 301         rect.height = info->var.yres_virtual;
 302         rect.color = 0;
 303         rect.rop = ROP_COPY;
 304         info->fbops->fb_fillrect(info, &rect);
 305 }
 306
 307 static int
 308 nouveau_fbcon_create(struct drm_fb_helper *helper,
 309                      struct drm_fb_helper_surface_size *sizes)
 310 {
 311         struct nouveau_fbdev *fbcon =
 312                 container_of(helper, struct nouveau_fbdev, helper);
 313         struct drm_device *dev = fbcon->helper.dev;
 314         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 315         struct nvif_device *device = &drm->client.device;
 316         struct fb_info *info;
 317         struct drm_framebuffer *fb;
 318         struct nouveau_channel *chan;
 319         struct nouveau_bo *nvbo;
 320         struct drm_mode_fb_cmd2 mode_cmd = {};
 321         int ret;
 322
 323         mode_cmd.width = sizes->surface_width;
 324         mode_cmd.height = sizes->surface_height;
 325
 326         mode_cmd.pitches[0] = mode_cmd.width * (sizes->surface_bpp >> 3);
 327         mode_cmd.pitches[0] = roundup(mode_cmd.pitches[0], 256);
 328
 329         mode_cmd.pixel_format = drm_mode_legacy_fb_format(sizes->surface_bpp,
 330                                                           sizes->surface_depth);
 331
 332         ret = nouveau_gem_new(&drm->client, mode_cmd.pitches[0] *
 333                               mode_cmd.height, 0, NOUVEAU_GEM_DOMAIN_VRAM,
 334                               0, 0x0000, &nvbo);
 335         if (ret) {
 336                 NV_ERROR(drm, "failed to allocate framebuffer\n");
 337                 goto out;
 338         }
 339
 340         ret = nouveau_framebuffer_new(dev, &mode_cmd, &nvbo->bo.base, &fb);
 341         if (ret)
 342                 goto out_unref;
 343
 344         ret = nouveau_bo_pin(nvbo, NOUVEAU_GEM_DOMAIN_VRAM, false);
 345         if (ret) {
 346                 NV_ERROR(drm, "failed to pin fb: %d\n", ret);
 347                 goto out_unref;
 348         }
 349
 350         ret = nouveau_bo_map(nvbo);
 351         if (ret) {
 352                 NV_ERROR(drm, "failed to map fb: %d\n", ret);
 353                 goto out_unpin;
 354         }
 355
 356         chan = nouveau_nofbaccel ? NULL : drm->channel;
 357         if (chan && device->info.family >= NV_DEVICE_INFO_V0_TESLA) {
 358                 ret = nouveau_vma_new(nvbo, chan->vmm, &fbcon->vma);
 359                 if (ret) {
 360                         NV_ERROR(drm, "failed to map fb into chan: %d\n", ret);
 361                         chan = NULL;
 362                 }
 363         }
 364
 365         info = drm_fb_helper_alloc_fbi(helper);
 366         if (IS_ERR(info)) {
 367                 ret = PTR_ERR(info);
 368                 goto out_unlock;
 369         }
 370
 371         /* setup helper */
 372         fbcon->helper.fb = fb;
 373
 374         if (!chan)
 375                 info->flags = FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 376         else
 377                 info->flags = FBINFO_HWACCEL_COPYAREA |
 378                               FBINFO_HWACCEL_FILLRECT |
 379                               FBINFO_HWACCEL_IMAGEBLIT;
 380         info->fbops = &nouveau_fbcon_sw_ops;
 381         info->fix.smem_start = nvbo->bo.resource->bus.offset;
 382         info->fix.smem_len = nvbo->bo.base.size;
 383
 384         info->screen_base = nvbo_kmap_obj_iovirtual(nvbo);
 385         info->screen_size = nvbo->bo.base.size;
 386
 387         drm_fb_helper_fill_info(info, &fbcon->helper, sizes);
 388
 389         /* Use default scratch pixmap (info->pixmap.flags = FB_PIXMAP_SYSTEM) */
 390
 391         if (chan)
 392                 nouveau_fbcon_accel_init(dev);
 393         nouveau_fbcon_zfill(dev, fbcon);
 394
 395         /* To allow resizeing without swapping buffers */
 396         NV_INFO(drm, "allocated %dx%d fb: 0x%llx, bo %p\n",
 397                 fb->width, fb->height, nvbo->offset, nvbo);
 398
 399         if (dev_is_pci(dev->dev))
 400                 vga_switcheroo_client_fb_set(to_pci_dev(dev->dev), info);
 401
 402         return 0;
 403
 404 out_unlock:
 405         if (chan)
 406                 nouveau_vma_del(&fbcon->vma);
 407         nouveau_bo_unmap(nvbo);
 408 out_unpin:
 409         nouveau_bo_unpin(nvbo);
 410 out_unref:
 411         nouveau_bo_ref(NULL, &nvbo);
 412 out:
 413         return ret;
 414 }
 415
 416 static int
 417 nouveau_fbcon_destroy(struct drm_device *dev, struct nouveau_fbdev *fbcon)
 418 {
 419         struct drm_framebuffer *fb = fbcon->helper.fb;
 420         struct nouveau_bo *nvbo;
 421
 422         drm_fb_helper_unregister_fbi(&fbcon->helper);
 423         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 424
 425         if (fb && fb->obj[0]) {
 426                 nvbo = nouveau_gem_object(fb->obj[0]);
 427                 nouveau_vma_del(&fbcon->vma);
 428                 nouveau_bo_unmap(nvbo);
 429                 nouveau_bo_unpin(nvbo);
 430                 drm_framebuffer_put(fb);
 431         }
 432
 433         return 0;
 434 }
 435
 436 void nouveau_fbcon_gpu_lockup(struct fb_info *info)
 437 {
 438         struct nouveau_fbdev *fbcon = info->par;
 439         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 440
 441         NV_ERROR(drm, "GPU lockup - switching to software fbcon\n");
 442         info->flags |= FBINFO_HWACCEL_DISABLED;
 443 }
 444
 445 static const struct drm_fb_helper_funcs nouveau_fbcon_helper_funcs = {
 446         .fb_probe = nouveau_fbcon_create,
 447 };
 448
 449 static void
 450 nouveau_fbcon_set_suspend_work(struct work_struct *work)
 451 {
 452         struct nouveau_drm *drm = container_of(work, typeof(*drm), fbcon_work);
 453         int state = READ_ONCE(drm->fbcon_new_state);
 454
 455         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 456                 pm_runtime_get_sync(drm->dev->dev);
 457
 458         console_lock();
 459         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING)
 460                 nouveau_fbcon_accel_restore(drm->dev);
 461         drm_fb_helper_set_suspend(&drm->fbcon->helper, state);
 462         if (state != FBINFO_STATE_RUNNING)
 463                 nouveau_fbcon_accel_save_disable(drm->dev);
 464         console_unlock();
 465
 466         if (state == FBINFO_STATE_RUNNING) {
 467                 nouveau_fbcon_hotplug_resume(drm->fbcon);
 468                 pm_runtime_mark_last_busy(drm->dev->dev);
 469                 pm_runtime_put_sync(drm->dev->dev);
 470         }
 471 }
 472
 473 void
 474 nouveau_fbcon_set_suspend(struct drm_device *dev, int state)
 475 {
 476         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 477
 478         if (!drm->fbcon)
 479                 return;
 480
 481         drm->fbcon_new_state = state;
 482         /* Since runtime resume can happen as a result of a sysfs operation,
 483          * it's possible we already have the console locked. So handle fbcon
 484          * init/deinit from a seperate work thread
 485          */
 486         schedule_work(&drm->fbcon_work);
 487 }
 488
 489 void
 490 nouveau_fbcon_output_poll_changed(struct drm_device *dev)
 491 {
 492         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 493         struct nouveau_fbdev *fbcon = drm->fbcon;
 494         int ret;
 495
 496         if (!fbcon)
 497                 return;
 498
 499         mutex_lock(&fbcon->hotplug_lock);
 500
 501         ret = pm_runtime_get(dev->dev);
 502         if (ret == 1 || ret == -EACCES) {
 503                 drm_fb_helper_hotplug_event(&fbcon->helper);
 504
 505                 pm_runtime_mark_last_busy(dev->dev);
 506                 pm_runtime_put_autosuspend(dev->dev);
 507         } else if (ret == 0) {
 508                 /* If the GPU was already in the process of suspending before
 509                  * this event happened, then we can't block here as we'll
 510                  * deadlock the runtime pmops since they wait for us to
 511                  * finish. So, just defer this event for when we runtime
 512                  * resume again. It will be handled by fbcon_work.
 513                  */
 514                 NV_DEBUG(drm, "fbcon HPD event deferred until runtime resume\n");
 515                 fbcon->hotplug_waiting = true;
 516                 pm_runtime_put_noidle(drm->dev->dev);
 517         } else {
 518                 DRM_WARN("fbcon HPD event lost due to RPM failure: %d\n",
 519                          ret);
 520         }
 521
 522         mutex_unlock(&fbcon->hotplug_lock);
 523 }
 524
 525 void
 526 nouveau_fbcon_hotplug_resume(struct nouveau_fbdev *fbcon)
 527 {
 528         struct nouveau_drm *drm;
 529
 530         if (!fbcon)
 531                 return;
 532         drm = nouveau_drm(fbcon->helper.dev);
 533
 534         mutex_lock(&fbcon->hotplug_lock);
 535         if (fbcon->hotplug_waiting) {
 536                 fbcon->hotplug_waiting = false;
 537
 538                 NV_DEBUG(drm, "Handling deferred fbcon HPD events\n");
 539                 drm_fb_helper_hotplug_event(&fbcon->helper);
 540         }
 541         mutex_unlock(&fbcon->hotplug_lock);
 542 }
 543
 544 int
 545 nouveau_fbcon_init(struct drm_device *dev)
 546 {
 547         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 548         struct nouveau_fbdev *fbcon;
 549         int preferred_bpp = nouveau_fbcon_bpp;
 550         int ret;
 551
 552         if (!dev->mode_config.num_crtc ||
 553             (to_pci_dev(dev->dev)->class >> 8) != PCI_CLASS_DISPLAY_VGA)
 554                 return 0;
 555
 556         fbcon = kzalloc(sizeof(struct nouveau_fbdev), GFP_KERNEL);
 557         if (!fbcon)
 558                 return -ENOMEM;
 559
 560         drm->fbcon = fbcon;
 561         INIT_WORK(&drm->fbcon_work, nouveau_fbcon_set_suspend_work);
 562         mutex_init(&fbcon->hotplug_lock);
 563
 564         drm_fb_helper_prepare(dev, &fbcon->helper, &nouveau_fbcon_helper_funcs);
 565
 566         ret = drm_fb_helper_init(dev, &fbcon->helper);
 567         if (ret)
 568                 goto free;
 569
 570         if (preferred_bpp != 8 && preferred_bpp != 16 && preferred_bpp != 32) {
 571                 if (drm->client.device.info.ram_size <= 32 * 1024 * 1024)
 572                         preferred_bpp = 8;
 573                 else
 574                 if (drm->client.device.info.ram_size <= 64 * 1024 * 1024)
 575                         preferred_bpp = 16;
 576                 else
 577                         preferred_bpp = 32;
 578         }
 579
 580         /* disable all the possible outputs/crtcs before entering KMS mode */
 581         if (!drm_drv_uses_atomic_modeset(dev))
 582                 drm_helper_disable_unused_functions(dev);
 583
 584         ret = drm_fb_helper_initial_config(&fbcon->helper, preferred_bpp);
 585         if (ret)
 586                 goto fini;
 587
 588         if (fbcon->helper.fbdev)
 589                 fbcon->helper.fbdev->pixmap.buf_align = 4;
 590         return 0;
 591
 592 fini:
 593         drm_fb_helper_fini(&fbcon->helper);
 594 free:
 595         kfree(fbcon);
 596         drm->fbcon = NULL;
 597         return ret;
 598 }
 599
 600 void
 601 nouveau_fbcon_fini(struct drm_device *dev)
 602 {
 603         struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(dev);
 604
 605         if (!drm->fbcon)
 606                 return;
 607
 608         nouveau_fbcon_accel_fini(dev);
 609         nouveau_fbcon_destroy(dev, drm->fbcon);
 610         kfree(drm->fbcon);
 611         drm->fbcon = NULL;
 612 }