GNU Linux-libre 4.9.326-gnu1
[releases.git] / drivers / gpu / vga / vga_switcheroo.c
1 /*
2  * vga_switcheroo.c - Support for laptop with dual GPU using one set of outputs
3  *
4  * Copyright (c) 2010 Red Hat Inc.
5  * Author : Dave Airlie <airlied@redhat.com>
6  *
7  * Copyright (c) 2015 Lukas Wunner <lukas@wunner.de>
8  *
9  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
10  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
11  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
12  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
13  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
14  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
15  *
16  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
17  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
18  * Software.
19  *
20  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
21  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
22  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
23  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
24  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
25  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
26  * DEALINGS
27  * IN THE SOFTWARE.
28  *
29  */
30
31 #define pr_fmt(fmt) "vga_switcheroo: " fmt
32
33 #include <linux/apple-gmux.h>
34 #include <linux/console.h>
35 #include <linux/debugfs.h>
36 #include <linux/fb.h>
37 #include <linux/fs.h>
38 #include <linux/module.h>
39 #include <linux/pci.h>
40 #include <linux/pm_domain.h>
41 #include <linux/pm_runtime.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/uaccess.h>
44 #include <linux/vgaarb.h>
45 #include <linux/vga_switcheroo.h>
46
47 /**
48  * DOC: Overview
49  *
50  * vga_switcheroo is the Linux subsystem for laptop hybrid graphics.
51  * These come in two flavors:
52  *
53  * * muxed: Dual GPUs with a multiplexer chip to switch outputs between GPUs.
54  * * muxless: Dual GPUs but only one of them is connected to outputs.
55  *   The other one is merely used to offload rendering, its results
56  *   are copied over PCIe into the framebuffer. On Linux this is
57  *   supported with DRI PRIME.
58  *
59  * Hybrid graphics started to appear in the late Naughties and were initially
60  * all muxed. Newer laptops moved to a muxless architecture for cost reasons.
61  * A notable exception is the MacBook Pro which continues to use a mux.
62  * Muxes come with varying capabilities: Some switch only the panel, others
63  * can also switch external displays. Some switch all display pins at once
64  * while others can switch just the DDC lines. (To allow EDID probing
65  * for the inactive GPU.) Also, muxes are often used to cut power to the
66  * discrete GPU while it is not used.
67  *
68  * DRM drivers register GPUs with vga_switcheroo, these are henceforth called
69  * clients. The mux is called the handler. Muxless machines also register a
70  * handler to control the power state of the discrete GPU, its ->switchto
71  * callback is a no-op for obvious reasons. The discrete GPU is often equipped
72  * with an HDA controller for the HDMI/DP audio signal, this will also
73  * register as a client so that vga_switcheroo can take care of the correct
74  * suspend/resume order when changing the discrete GPU's power state. In total
75  * there can thus be up to three clients: Two vga clients (GPUs) and one audio
76  * client (on the discrete GPU). The code is mostly prepared to support
77  * machines with more than two GPUs should they become available.
78  *
79  * The GPU to which the outputs are currently switched is called the
80  * active client in vga_switcheroo parlance. The GPU not in use is the
81  * inactive client. When the inactive client's DRM driver is loaded,
82  * it will be unable to probe the panel's EDID and hence depends on
83  * VBIOS to provide its display modes. If the VBIOS modes are bogus or
84  * if there is no VBIOS at all (which is common on the MacBook Pro),
85  * a client may alternatively request that the DDC lines are temporarily
86  * switched to it, provided that the handler supports this. Switching
87  * only the DDC lines and not the entire output avoids unnecessary
88  * flickering.
89  */
90
91 /**
92  * struct vga_switcheroo_client - registered client
93  * @pdev: client pci device
94  * @fb_info: framebuffer to which console is remapped on switching
95  * @pwr_state: current power state
96  * @ops: client callbacks
97  * @id: client identifier. Determining the id requires the handler,
98  *      so gpus are initially assigned VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID
99  *      and later given their true id in vga_switcheroo_enable()
100  * @active: whether the outputs are currently switched to this client
101  * @driver_power_control: whether power state is controlled by the driver's
102  *      runtime pm. If true, writing ON and OFF to the vga_switcheroo debugfs
103  *      interface is a no-op so as not to interfere with runtime pm
104  * @list: client list
105  *
106  * Registered client. A client can be either a GPU or an audio device on a GPU.
107  * For audio clients, the @fb_info, @active and @driver_power_control members
108  * are bogus.
109  */
110 struct vga_switcheroo_client {
111         struct pci_dev *pdev;
112         struct fb_info *fb_info;
113         enum vga_switcheroo_state pwr_state;
114         const struct vga_switcheroo_client_ops *ops;
115         enum vga_switcheroo_client_id id;
116         bool active;
117         bool driver_power_control;
118         struct list_head list;
119 };
120
121 /*
122  * protects access to struct vgasr_priv
123  */
124 static DEFINE_MUTEX(vgasr_mutex);
125
126 /**
127  * struct vgasr_priv - vga_switcheroo private data
128  * @active: whether vga_switcheroo is enabled.
129  *      Prerequisite is the registration of two GPUs and a handler
130  * @delayed_switch_active: whether a delayed switch is pending
131  * @delayed_client_id: client to which a delayed switch is pending
132  * @debugfs_root: directory for vga_switcheroo debugfs interface
133  * @switch_file: file for vga_switcheroo debugfs interface
134  * @registered_clients: number of registered GPUs
135  *      (counting only vga clients, not audio clients)
136  * @clients: list of registered clients
137  * @handler: registered handler
138  * @handler_flags: flags of registered handler
139  * @mux_hw_lock: protects mux state
140  *      (in particular while DDC lines are temporarily switched)
141  * @old_ddc_owner: client to which DDC lines will be switched back on unlock
142  *
143  * vga_switcheroo private data. Currently only one vga_switcheroo instance
144  * per system is supported.
145  */
146 struct vgasr_priv {
147         bool active;
148         bool delayed_switch_active;
149         enum vga_switcheroo_client_id delayed_client_id;
150
151         struct dentry *debugfs_root;
152         struct dentry *switch_file;
153
154         int registered_clients;
155         struct list_head clients;
156
157         const struct vga_switcheroo_handler *handler;
158         enum vga_switcheroo_handler_flags_t handler_flags;
159         struct mutex mux_hw_lock;
160         int old_ddc_owner;
161 };
162
163 #define ID_BIT_AUDIO            0x100
164 #define client_is_audio(c)      ((c)->id & ID_BIT_AUDIO)
165 #define client_is_vga(c)        ((c)->id == VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID || \
166                                  !client_is_audio(c))
167 #define client_id(c)            ((c)->id & ~ID_BIT_AUDIO)
168
169 static int vga_switcheroo_debugfs_init(struct vgasr_priv *priv);
170 static void vga_switcheroo_debugfs_fini(struct vgasr_priv *priv);
171
172 /* only one switcheroo per system */
173 static struct vgasr_priv vgasr_priv = {
174         .clients = LIST_HEAD_INIT(vgasr_priv.clients),
175         .mux_hw_lock = __MUTEX_INITIALIZER(vgasr_priv.mux_hw_lock),
176 };
177
178 static bool vga_switcheroo_ready(void)
179 {
180         /* we're ready if we get two clients + handler */
181         return !vgasr_priv.active &&
182                vgasr_priv.registered_clients == 2 && vgasr_priv.handler;
183 }
184
185 static void vga_switcheroo_enable(void)
186 {
187         int ret;
188         struct vga_switcheroo_client *client;
189
190         /* call the handler to init */
191         if (vgasr_priv.handler->init)
192                 vgasr_priv.handler->init();
193
194         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
195                 if (client->id != VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID)
196                         continue;
197                 ret = vgasr_priv.handler->get_client_id(client->pdev);
198                 if (ret < 0)
199                         return;
200
201                 client->id = ret;
202         }
203         vga_switcheroo_debugfs_init(&vgasr_priv);
204         vgasr_priv.active = true;
205 }
206
207 /**
208  * vga_switcheroo_register_handler() - register handler
209  * @handler: handler callbacks
210  * @handler_flags: handler flags
211  *
212  * Register handler. Enable vga_switcheroo if two vga clients have already
213  * registered.
214  *
215  * Return: 0 on success, -EINVAL if a handler was already registered.
216  */
217 int vga_switcheroo_register_handler(const struct vga_switcheroo_handler *handler,
218                                     enum vga_switcheroo_handler_flags_t handler_flags)
219 {
220         mutex_lock(&vgasr_mutex);
221         if (vgasr_priv.handler) {
222                 mutex_unlock(&vgasr_mutex);
223                 return -EINVAL;
224         }
225
226         vgasr_priv.handler = handler;
227         vgasr_priv.handler_flags = handler_flags;
228         if (vga_switcheroo_ready()) {
229                 pr_info("enabled\n");
230                 vga_switcheroo_enable();
231         }
232         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
233         return 0;
234 }
235 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_handler);
236
237 /**
238  * vga_switcheroo_unregister_handler() - unregister handler
239  *
240  * Unregister handler. Disable vga_switcheroo.
241  */
242 void vga_switcheroo_unregister_handler(void)
243 {
244         mutex_lock(&vgasr_mutex);
245         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
246         vgasr_priv.handler_flags = 0;
247         vgasr_priv.handler = NULL;
248         if (vgasr_priv.active) {
249                 pr_info("disabled\n");
250                 vga_switcheroo_debugfs_fini(&vgasr_priv);
251                 vgasr_priv.active = false;
252         }
253         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
254         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
255 }
256 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unregister_handler);
257
258 /**
259  * vga_switcheroo_handler_flags() - obtain handler flags
260  *
261  * Helper for clients to obtain the handler flags bitmask.
262  *
263  * Return: Handler flags. A value of 0 means that no handler is registered
264  * or that the handler has no special capabilities.
265  */
266 enum vga_switcheroo_handler_flags_t vga_switcheroo_handler_flags(void)
267 {
268         return vgasr_priv.handler_flags;
269 }
270 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_handler_flags);
271
272 static int register_client(struct pci_dev *pdev,
273                            const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
274                            enum vga_switcheroo_client_id id, bool active,
275                            bool driver_power_control)
276 {
277         struct vga_switcheroo_client *client;
278
279         client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
280         if (!client)
281                 return -ENOMEM;
282
283         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_ON;
284         client->pdev = pdev;
285         client->ops = ops;
286         client->id = id;
287         client->active = active;
288         client->driver_power_control = driver_power_control;
289
290         mutex_lock(&vgasr_mutex);
291         list_add_tail(&client->list, &vgasr_priv.clients);
292         if (client_is_vga(client))
293                 vgasr_priv.registered_clients++;
294
295         if (vga_switcheroo_ready()) {
296                 pr_info("enabled\n");
297                 vga_switcheroo_enable();
298         }
299         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
300         return 0;
301 }
302
303 /**
304  * vga_switcheroo_register_client - register vga client
305  * @pdev: client pci device
306  * @ops: client callbacks
307  * @driver_power_control: whether power state is controlled by the driver's
308  *      runtime pm
309  *
310  * Register vga client (GPU). Enable vga_switcheroo if another GPU and a
311  * handler have already registered. The power state of the client is assumed
312  * to be ON. Beforehand, vga_switcheroo_client_probe_defer() shall be called
313  * to ensure that all prerequisites are met.
314  *
315  * Return: 0 on success, -ENOMEM on memory allocation error.
316  */
317 int vga_switcheroo_register_client(struct pci_dev *pdev,
318                                    const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
319                                    bool driver_power_control)
320 {
321         return register_client(pdev, ops, VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID,
322                                pdev == vga_default_device(),
323                                driver_power_control);
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_client);
326
327 /**
328  * vga_switcheroo_register_audio_client - register audio client
329  * @pdev: client pci device
330  * @ops: client callbacks
331  * @id: client identifier
332  *
333  * Register audio client (audio device on a GPU). The power state of the
334  * client is assumed to be ON. Beforehand, vga_switcheroo_client_probe_defer()
335  * shall be called to ensure that all prerequisites are met.
336  *
337  * Return: 0 on success, -ENOMEM on memory allocation error.
338  */
339 int vga_switcheroo_register_audio_client(struct pci_dev *pdev,
340                                          const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
341                                          enum vga_switcheroo_client_id id)
342 {
343         return register_client(pdev, ops, id | ID_BIT_AUDIO, false, false);
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_audio_client);
346
347 static struct vga_switcheroo_client *
348 find_client_from_pci(struct list_head *head, struct pci_dev *pdev)
349 {
350         struct vga_switcheroo_client *client;
351
352         list_for_each_entry(client, head, list)
353                 if (client->pdev == pdev)
354                         return client;
355         return NULL;
356 }
357
358 static struct vga_switcheroo_client *
359 find_client_from_id(struct list_head *head,
360                     enum vga_switcheroo_client_id client_id)
361 {
362         struct vga_switcheroo_client *client;
363
364         list_for_each_entry(client, head, list)
365                 if (client->id == client_id)
366                         return client;
367         return NULL;
368 }
369
370 static struct vga_switcheroo_client *
371 find_active_client(struct list_head *head)
372 {
373         struct vga_switcheroo_client *client;
374
375         list_for_each_entry(client, head, list)
376                 if (client->active)
377                         return client;
378         return NULL;
379 }
380
381 /**
382  * vga_switcheroo_client_probe_defer() - whether to defer probing a given client
383  * @pdev: client pci device
384  *
385  * Determine whether any prerequisites are not fulfilled to probe a given
386  * client. Drivers shall invoke this early on in their ->probe callback
387  * and return %-EPROBE_DEFER if it evaluates to %true. Thou shalt not
388  * register the client ere thou hast called this.
389  *
390  * Return: %true if probing should be deferred, otherwise %false.
391  */
392 bool vga_switcheroo_client_probe_defer(struct pci_dev *pdev)
393 {
394         if ((pdev->class >> 16) == PCI_BASE_CLASS_DISPLAY) {
395                 /*
396                  * apple-gmux is needed on pre-retina MacBook Pro
397                  * to probe the panel if pdev is the inactive GPU.
398                  */
399                 if (apple_gmux_present() && pdev != vga_default_device() &&
400                     !vgasr_priv.handler_flags)
401                         return true;
402         }
403
404         return false;
405 }
406 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_client_probe_defer);
407
408 /**
409  * vga_switcheroo_get_client_state() - obtain power state of a given client
410  * @pdev: client pci device
411  *
412  * Obtain power state of a given client as seen from vga_switcheroo.
413  * The function is only called from hda_intel.c.
414  *
415  * Return: Power state.
416  */
417 enum vga_switcheroo_state vga_switcheroo_get_client_state(struct pci_dev *pdev)
418 {
419         struct vga_switcheroo_client *client;
420         enum vga_switcheroo_state ret;
421
422         mutex_lock(&vgasr_mutex);
423         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
424         if (!client)
425                 ret = VGA_SWITCHEROO_NOT_FOUND;
426         else
427                 ret = client->pwr_state;
428         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
429         return ret;
430 }
431 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_get_client_state);
432
433 /**
434  * vga_switcheroo_unregister_client() - unregister client
435  * @pdev: client pci device
436  *
437  * Unregister client. Disable vga_switcheroo if this is a vga client (GPU).
438  */
439 void vga_switcheroo_unregister_client(struct pci_dev *pdev)
440 {
441         struct vga_switcheroo_client *client;
442
443         mutex_lock(&vgasr_mutex);
444         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
445         if (client) {
446                 if (client_is_vga(client))
447                         vgasr_priv.registered_clients--;
448                 list_del(&client->list);
449                 kfree(client);
450         }
451         if (vgasr_priv.active && vgasr_priv.registered_clients < 2) {
452                 pr_info("disabled\n");
453                 vga_switcheroo_debugfs_fini(&vgasr_priv);
454                 vgasr_priv.active = false;
455         }
456         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
457 }
458 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unregister_client);
459
460 /**
461  * vga_switcheroo_client_fb_set() - set framebuffer of a given client
462  * @pdev: client pci device
463  * @info: framebuffer
464  *
465  * Set framebuffer of a given client. The console will be remapped to this
466  * on switching.
467  */
468 void vga_switcheroo_client_fb_set(struct pci_dev *pdev,
469                                  struct fb_info *info)
470 {
471         struct vga_switcheroo_client *client;
472
473         mutex_lock(&vgasr_mutex);
474         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
475         if (client)
476                 client->fb_info = info;
477         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
478 }
479 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_client_fb_set);
480
481 /**
482  * vga_switcheroo_lock_ddc() - temporarily switch DDC lines to a given client
483  * @pdev: client pci device
484  *
485  * Temporarily switch DDC lines to the client identified by @pdev
486  * (but leave the outputs otherwise switched to where they are).
487  * This allows the inactive client to probe EDID. The DDC lines must
488  * afterwards be switched back by calling vga_switcheroo_unlock_ddc(),
489  * even if this function returns an error.
490  *
491  * Return: Previous DDC owner on success or a negative int on error.
492  * Specifically, %-ENODEV if no handler has registered or if the handler
493  * does not support switching the DDC lines. Also, a negative value
494  * returned by the handler is propagated back to the caller.
495  * The return value has merely an informational purpose for any caller
496  * which might be interested in it. It is acceptable to ignore the return
497  * value and simply rely on the result of the subsequent EDID probe,
498  * which will be %NULL if DDC switching failed.
499  */
500 int vga_switcheroo_lock_ddc(struct pci_dev *pdev)
501 {
502         enum vga_switcheroo_client_id id;
503
504         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
505         if (!vgasr_priv.handler || !vgasr_priv.handler->switch_ddc) {
506                 vgasr_priv.old_ddc_owner = -ENODEV;
507                 return -ENODEV;
508         }
509
510         id = vgasr_priv.handler->get_client_id(pdev);
511         vgasr_priv.old_ddc_owner = vgasr_priv.handler->switch_ddc(id);
512         return vgasr_priv.old_ddc_owner;
513 }
514 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_lock_ddc);
515
516 /**
517  * vga_switcheroo_unlock_ddc() - switch DDC lines back to previous owner
518  * @pdev: client pci device
519  *
520  * Switch DDC lines back to the previous owner after calling
521  * vga_switcheroo_lock_ddc(). This must be called even if
522  * vga_switcheroo_lock_ddc() returned an error.
523  *
524  * Return: Previous DDC owner on success (i.e. the client identifier of @pdev)
525  * or a negative int on error.
526  * Specifically, %-ENODEV if no handler has registered or if the handler
527  * does not support switching the DDC lines. Also, a negative value
528  * returned by the handler is propagated back to the caller.
529  * Finally, invoking this function without calling vga_switcheroo_lock_ddc()
530  * first is not allowed and will result in %-EINVAL.
531  */
532 int vga_switcheroo_unlock_ddc(struct pci_dev *pdev)
533 {
534         enum vga_switcheroo_client_id id;
535         int ret = vgasr_priv.old_ddc_owner;
536
537         if (WARN_ON_ONCE(!mutex_is_locked(&vgasr_priv.mux_hw_lock)))
538                 return -EINVAL;
539
540         if (vgasr_priv.old_ddc_owner >= 0) {
541                 id = vgasr_priv.handler->get_client_id(pdev);
542                 if (vgasr_priv.old_ddc_owner != id)
543                         ret = vgasr_priv.handler->switch_ddc(
544                                                      vgasr_priv.old_ddc_owner);
545         }
546         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
547         return ret;
548 }
549 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unlock_ddc);
550
551 /**
552  * DOC: Manual switching and manual power control
553  *
554  * In this mode of use, the file /sys/kernel/debug/vgaswitcheroo/switch
555  * can be read to retrieve the current vga_switcheroo state and commands
556  * can be written to it to change the state. The file appears as soon as
557  * two GPU drivers and one handler have registered with vga_switcheroo.
558  * The following commands are understood:
559  *
560  * * OFF: Power off the device not in use.
561  * * ON: Power on the device not in use.
562  * * IGD: Switch to the integrated graphics device.
563  *   Power on the integrated GPU if necessary, power off the discrete GPU.
564  *   Prerequisite is that no user space processes (e.g. Xorg, alsactl)
565  *   have opened device files of the GPUs or the audio client. If the
566  *   switch fails, the user may invoke lsof(8) or fuser(1) on /dev/dri/
567  *   and /dev/snd/controlC1 to identify processes blocking the switch.
568  * * DIS: Switch to the discrete graphics device.
569  * * DIGD: Delayed switch to the integrated graphics device.
570  *   This will perform the switch once the last user space process has
571  *   closed the device files of the GPUs and the audio client.
572  * * DDIS: Delayed switch to the discrete graphics device.
573  * * MIGD: Mux-only switch to the integrated graphics device.
574  *   Does not remap console or change the power state of either gpu.
575  *   If the integrated GPU is currently off, the screen will turn black.
576  *   If it is on, the screen will show whatever happens to be in VRAM.
577  *   Either way, the user has to blindly enter the command to switch back.
578  * * MDIS: Mux-only switch to the discrete graphics device.
579  *
580  * For GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm,
581  * the ON and OFF commands are a no-op (see next section).
582  *
583  * For muxless machines, the IGD/DIS, DIGD/DDIS and MIGD/MDIS commands
584  * should not be used.
585  */
586
587 static int vga_switcheroo_show(struct seq_file *m, void *v)
588 {
589         struct vga_switcheroo_client *client;
590         int i = 0;
591
592         mutex_lock(&vgasr_mutex);
593         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
594                 seq_printf(m, "%d:%s%s:%c:%s%s:%s\n", i,
595                            client_id(client) == VGA_SWITCHEROO_DIS ? "DIS" :
596                                                                      "IGD",
597                            client_is_vga(client) ? "" : "-Audio",
598                            client->active ? '+' : ' ',
599                            client->driver_power_control ? "Dyn" : "",
600                            client->pwr_state ? "Pwr" : "Off",
601                            pci_name(client->pdev));
602                 i++;
603         }
604         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
605         return 0;
606 }
607
608 static int vga_switcheroo_debugfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
609 {
610         return single_open(file, vga_switcheroo_show, NULL);
611 }
612
613 static int vga_switchon(struct vga_switcheroo_client *client)
614 {
615         if (client->driver_power_control)
616                 return 0;
617         if (vgasr_priv.handler->power_state)
618                 vgasr_priv.handler->power_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
619         /* call the driver callback to turn on device */
620         client->ops->set_gpu_state(client->pdev, VGA_SWITCHEROO_ON);
621         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_ON;
622         return 0;
623 }
624
625 static int vga_switchoff(struct vga_switcheroo_client *client)
626 {
627         if (client->driver_power_control)
628                 return 0;
629         /* call the driver callback to turn off device */
630         client->ops->set_gpu_state(client->pdev, VGA_SWITCHEROO_OFF);
631         if (vgasr_priv.handler->power_state)
632                 vgasr_priv.handler->power_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
633         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_OFF;
634         return 0;
635 }
636
637 static void set_audio_state(enum vga_switcheroo_client_id id,
638                             enum vga_switcheroo_state state)
639 {
640         struct vga_switcheroo_client *client;
641
642         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients, id | ID_BIT_AUDIO);
643         if (client && client->pwr_state != state) {
644                 client->ops->set_gpu_state(client->pdev, state);
645                 client->pwr_state = state;
646         }
647 }
648
649 /* stage one happens before delay */
650 static int vga_switchto_stage1(struct vga_switcheroo_client *new_client)
651 {
652         struct vga_switcheroo_client *active;
653
654         active = find_active_client(&vgasr_priv.clients);
655         if (!active)
656                 return 0;
657
658         if (new_client->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_OFF)
659                 vga_switchon(new_client);
660
661         vga_set_default_device(new_client->pdev);
662         return 0;
663 }
664
665 /* post delay */
666 static int vga_switchto_stage2(struct vga_switcheroo_client *new_client)
667 {
668         int ret;
669         struct vga_switcheroo_client *active;
670
671         active = find_active_client(&vgasr_priv.clients);
672         if (!active)
673                 return 0;
674
675         active->active = false;
676
677         set_audio_state(active->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
678
679         if (new_client->fb_info) {
680                 struct fb_event event;
681
682                 console_lock();
683                 event.info = new_client->fb_info;
684                 fb_notifier_call_chain(FB_EVENT_REMAP_ALL_CONSOLE, &event);
685                 console_unlock();
686         }
687
688         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
689         ret = vgasr_priv.handler->switchto(new_client->id);
690         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
691         if (ret)
692                 return ret;
693
694         if (new_client->ops->reprobe)
695                 new_client->ops->reprobe(new_client->pdev);
696
697         if (active->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_ON)
698                 vga_switchoff(active);
699
700         set_audio_state(new_client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
701
702         new_client->active = true;
703         return 0;
704 }
705
706 static bool check_can_switch(void)
707 {
708         struct vga_switcheroo_client *client;
709
710         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
711                 if (!client->ops->can_switch(client->pdev)) {
712                         pr_err("client %x refused switch\n", client->id);
713                         return false;
714                 }
715         }
716         return true;
717 }
718
719 static ssize_t
720 vga_switcheroo_debugfs_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
721                              size_t cnt, loff_t *ppos)
722 {
723         char usercmd[64];
724         int ret;
725         bool delay = false, can_switch;
726         bool just_mux = false;
727         enum vga_switcheroo_client_id client_id = VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID;
728         struct vga_switcheroo_client *client = NULL;
729
730         if (cnt > 63)
731                 cnt = 63;
732
733         if (copy_from_user(usercmd, ubuf, cnt))
734                 return -EFAULT;
735
736         mutex_lock(&vgasr_mutex);
737
738         if (!vgasr_priv.active) {
739                 cnt = -EINVAL;
740                 goto out;
741         }
742
743         /* pwr off the device not in use */
744         if (strncmp(usercmd, "OFF", 3) == 0) {
745                 list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
746                         if (client->active || client_is_audio(client))
747                                 continue;
748                         if (client->driver_power_control)
749                                 continue;
750                         set_audio_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
751                         if (client->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_ON)
752                                 vga_switchoff(client);
753                 }
754                 goto out;
755         }
756         /* pwr on the device not in use */
757         if (strncmp(usercmd, "ON", 2) == 0) {
758                 list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
759                         if (client->active || client_is_audio(client))
760                                 continue;
761                         if (client->driver_power_control)
762                                 continue;
763                         if (client->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_OFF)
764                                 vga_switchon(client);
765                         set_audio_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
766                 }
767                 goto out;
768         }
769
770         /* request a delayed switch - test can we switch now */
771         if (strncmp(usercmd, "DIGD", 4) == 0) {
772                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
773                 delay = true;
774         }
775
776         if (strncmp(usercmd, "DDIS", 4) == 0) {
777                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
778                 delay = true;
779         }
780
781         if (strncmp(usercmd, "IGD", 3) == 0)
782                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
783
784         if (strncmp(usercmd, "DIS", 3) == 0)
785                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
786
787         if (strncmp(usercmd, "MIGD", 4) == 0) {
788                 just_mux = true;
789                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
790         }
791         if (strncmp(usercmd, "MDIS", 4) == 0) {
792                 just_mux = true;
793                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
794         }
795
796         if (client_id == VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID)
797                 goto out;
798         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients, client_id);
799         if (!client)
800                 goto out;
801
802         vgasr_priv.delayed_switch_active = false;
803
804         if (just_mux) {
805                 mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
806                 ret = vgasr_priv.handler->switchto(client_id);
807                 mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
808                 goto out;
809         }
810
811         if (client->active)
812                 goto out;
813
814         /* okay we want a switch - test if devices are willing to switch */
815         can_switch = check_can_switch();
816
817         if (can_switch == false && delay == false)
818                 goto out;
819
820         if (can_switch) {
821                 ret = vga_switchto_stage1(client);
822                 if (ret)
823                         pr_err("switching failed stage 1 %d\n", ret);
824
825                 ret = vga_switchto_stage2(client);
826                 if (ret)
827                         pr_err("switching failed stage 2 %d\n", ret);
828
829         } else {
830                 pr_info("setting delayed switch to client %d\n", client->id);
831                 vgasr_priv.delayed_switch_active = true;
832                 vgasr_priv.delayed_client_id = client_id;
833
834                 ret = vga_switchto_stage1(client);
835                 if (ret)
836                         pr_err("delayed switching stage 1 failed %d\n", ret);
837         }
838
839 out:
840         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
841         return cnt;
842 }
843
844 static const struct file_operations vga_switcheroo_debugfs_fops = {
845         .owner = THIS_MODULE,
846         .open = vga_switcheroo_debugfs_open,
847         .write = vga_switcheroo_debugfs_write,
848         .read = seq_read,
849         .llseek = seq_lseek,
850         .release = single_release,
851 };
852
853 static void vga_switcheroo_debugfs_fini(struct vgasr_priv *priv)
854 {
855         debugfs_remove(priv->switch_file);
856         priv->switch_file = NULL;
857
858         debugfs_remove(priv->debugfs_root);
859         priv->debugfs_root = NULL;
860 }
861
862 static int vga_switcheroo_debugfs_init(struct vgasr_priv *priv)
863 {
864         static const char mp[] = "/sys/kernel/debug";
865
866         /* already initialised */
867         if (priv->debugfs_root)
868                 return 0;
869         priv->debugfs_root = debugfs_create_dir("vgaswitcheroo", NULL);
870
871         if (!priv->debugfs_root) {
872                 pr_err("Cannot create %s/vgaswitcheroo\n", mp);
873                 goto fail;
874         }
875
876         priv->switch_file = debugfs_create_file("switch", 0644,
877                                                 priv->debugfs_root, NULL,
878                                                 &vga_switcheroo_debugfs_fops);
879         if (!priv->switch_file) {
880                 pr_err("cannot create %s/vgaswitcheroo/switch\n", mp);
881                 goto fail;
882         }
883         return 0;
884 fail:
885         vga_switcheroo_debugfs_fini(priv);
886         return -1;
887 }
888
889 /**
890  * vga_switcheroo_process_delayed_switch() - helper for delayed switching
891  *
892  * Process a delayed switch if one is pending. DRM drivers should call this
893  * from their ->lastclose callback.
894  *
895  * Return: 0 on success. -EINVAL if no delayed switch is pending, if the client
896  * has unregistered in the meantime or if there are other clients blocking the
897  * switch. If the actual switch fails, an error is reported and 0 is returned.
898  */
899 int vga_switcheroo_process_delayed_switch(void)
900 {
901         struct vga_switcheroo_client *client;
902         int ret;
903         int err = -EINVAL;
904
905         mutex_lock(&vgasr_mutex);
906         if (!vgasr_priv.delayed_switch_active)
907                 goto err;
908
909         pr_info("processing delayed switch to %d\n",
910                 vgasr_priv.delayed_client_id);
911
912         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients,
913                                      vgasr_priv.delayed_client_id);
914         if (!client || !check_can_switch())
915                 goto err;
916
917         ret = vga_switchto_stage2(client);
918         if (ret)
919                 pr_err("delayed switching failed stage 2 %d\n", ret);
920
921         vgasr_priv.delayed_switch_active = false;
922         err = 0;
923 err:
924         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
925         return err;
926 }
927 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_process_delayed_switch);
928
929 /**
930  * DOC: Driver power control
931  *
932  * In this mode of use, the discrete GPU automatically powers up and down at
933  * the discretion of the driver's runtime pm. On muxed machines, the user may
934  * still influence the muxer state by way of the debugfs interface, however
935  * the ON and OFF commands become a no-op for the discrete GPU.
936  *
937  * This mode is the default on Nvidia HybridPower/Optimus and ATI PowerXpress.
938  * Specifying nouveau.runpm=0, radeon.runpm=0 or amdgpu.runpm=0 on the kernel
939  * command line disables it.
940  *
941  * When the driver decides to power up or down, it notifies vga_switcheroo
942  * thereof so that it can (a) power the audio device on the GPU up or down,
943  * and (b) update its internal power state representation for the device.
944  * This is achieved by vga_switcheroo_set_dynamic_switch().
945  *
946  * After the GPU has been suspended, the handler needs to be called to cut
947  * power to the GPU. Likewise it needs to reinstate power before the GPU
948  * can resume. This is achieved by vga_switcheroo_init_domain_pm_ops(),
949  * which augments the GPU's suspend/resume functions by the requisite
950  * calls to the handler.
951  *
952  * When the audio device resumes, the GPU needs to be woken. This is achieved
953  * by vga_switcheroo_init_domain_pm_optimus_hdmi_audio(), which augments the
954  * audio device's resume function.
955  *
956  * On muxed machines, if the mux is initially switched to the discrete GPU,
957  * the user ends up with a black screen when the GPU powers down after boot.
958  * As a workaround, the mux is forced to the integrated GPU on runtime suspend,
959  * cf. https://bugs.freedesktop.org/show_bug.cgi?id=75917
960  */
961
962 static void vga_switcheroo_power_switch(struct pci_dev *pdev,
963                                         enum vga_switcheroo_state state)
964 {
965         struct vga_switcheroo_client *client;
966
967         if (!vgasr_priv.handler->power_state)
968                 return;
969
970         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
971         if (!client)
972                 return;
973
974         if (!client->driver_power_control)
975                 return;
976
977         vgasr_priv.handler->power_state(client->id, state);
978 }
979
980 /**
981  * vga_switcheroo_set_dynamic_switch() - helper for driver power control
982  * @pdev: client pci device
983  * @dynamic: new power state
984  *
985  * Helper for GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm.
986  * When the driver decides to power up or down, it notifies vga_switcheroo
987  * thereof using this helper so that it can (a) power the audio device on
988  * the GPU up or down, and (b) update its internal power state representation
989  * for the device.
990  */
991 void vga_switcheroo_set_dynamic_switch(struct pci_dev *pdev,
992                                        enum vga_switcheroo_state dynamic)
993 {
994         struct vga_switcheroo_client *client;
995
996         mutex_lock(&vgasr_mutex);
997         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
998         if (!client || !client->driver_power_control) {
999                 mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1000                 return;
1001         }
1002
1003         client->pwr_state = dynamic;
1004         set_audio_state(client->id, dynamic);
1005         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_set_dynamic_switch);
1008
1009 /* switcheroo power domain */
1010 static int vga_switcheroo_runtime_suspend(struct device *dev)
1011 {
1012         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1013         int ret;
1014
1015         ret = dev->bus->pm->runtime_suspend(dev);
1016         if (ret)
1017                 return ret;
1018         mutex_lock(&vgasr_mutex);
1019         if (vgasr_priv.handler->switchto) {
1020                 mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
1021                 vgasr_priv.handler->switchto(VGA_SWITCHEROO_IGD);
1022                 mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
1023         }
1024         vga_switcheroo_power_switch(pdev, VGA_SWITCHEROO_OFF);
1025         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 static int vga_switcheroo_runtime_resume(struct device *dev)
1030 {
1031         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1032         int ret;
1033
1034         mutex_lock(&vgasr_mutex);
1035         vga_switcheroo_power_switch(pdev, VGA_SWITCHEROO_ON);
1036         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1037         ret = dev->bus->pm->runtime_resume(dev);
1038         if (ret)
1039                 return ret;
1040
1041         return 0;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * vga_switcheroo_init_domain_pm_ops() - helper for driver power control
1046  * @dev: vga client device
1047  * @domain: power domain
1048  *
1049  * Helper for GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm.
1050  * After the GPU has been suspended, the handler needs to be called to cut
1051  * power to the GPU. Likewise it needs to reinstate power before the GPU
1052  * can resume. To this end, this helper augments the suspend/resume functions
1053  * by the requisite calls to the handler. It needs only be called on platforms
1054  * where the power switch is separate to the device being powered down.
1055  */
1056 int vga_switcheroo_init_domain_pm_ops(struct device *dev,
1057                                       struct dev_pm_domain *domain)
1058 {
1059         /* copy over all the bus versions */
1060         if (dev->bus && dev->bus->pm) {
1061                 domain->ops = *dev->bus->pm;
1062                 domain->ops.runtime_suspend = vga_switcheroo_runtime_suspend;
1063                 domain->ops.runtime_resume = vga_switcheroo_runtime_resume;
1064
1065                 dev_pm_domain_set(dev, domain);
1066                 return 0;
1067         }
1068         dev_pm_domain_set(dev, NULL);
1069         return -EINVAL;
1070 }
1071 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_init_domain_pm_ops);
1072
1073 void vga_switcheroo_fini_domain_pm_ops(struct device *dev)
1074 {
1075         dev_pm_domain_set(dev, NULL);
1076 }
1077 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_fini_domain_pm_ops);
1078
1079 static int vga_switcheroo_runtime_resume_hdmi_audio(struct device *dev)
1080 {
1081         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1082         struct vga_switcheroo_client *client;
1083         struct device *video_dev = NULL;
1084         int ret;
1085
1086         /* we need to check if we have to switch back on the video
1087            device so the audio device can come back */
1088         mutex_lock(&vgasr_mutex);
1089         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
1090                 if (PCI_SLOT(client->pdev->devfn) == PCI_SLOT(pdev->devfn) &&
1091                     client_is_vga(client)) {
1092                         video_dev = &client->pdev->dev;
1093                         break;
1094                 }
1095         }
1096         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1097
1098         if (video_dev) {
1099                 ret = pm_runtime_get_sync(video_dev);
1100                 if (ret && ret != 1)
1101                         return ret;
1102         }
1103         ret = dev->bus->pm->runtime_resume(dev);
1104
1105         /* put the reference for the gpu */
1106         if (video_dev) {
1107                 pm_runtime_mark_last_busy(video_dev);
1108                 pm_runtime_put_autosuspend(video_dev);
1109         }
1110         return ret;
1111 }
1112
1113 /**
1114  * vga_switcheroo_init_domain_pm_optimus_hdmi_audio() - helper for driver
1115  *      power control
1116  * @dev: audio client device
1117  * @domain: power domain
1118  *
1119  * Helper for GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm.
1120  * When the audio device resumes, the GPU needs to be woken. This helper
1121  * augments the audio device's resume function to do that.
1122  *
1123  * Return: 0 on success, -EINVAL if no power management operations are
1124  * defined for this device.
1125  */
1126 int
1127 vga_switcheroo_init_domain_pm_optimus_hdmi_audio(struct device *dev,
1128                                                  struct dev_pm_domain *domain)
1129 {
1130         /* copy over all the bus versions */
1131         if (dev->bus && dev->bus->pm) {
1132                 domain->ops = *dev->bus->pm;
1133                 domain->ops.runtime_resume =
1134                         vga_switcheroo_runtime_resume_hdmi_audio;
1135
1136                 dev_pm_domain_set(dev, domain);
1137                 return 0;
1138         }
1139         dev_pm_domain_set(dev, NULL);
1140         return -EINVAL;
1141 }
1142 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_init_domain_pm_optimus_hdmi_audio);