GNU Linux-libre 5.10.153-gnu1
[releases.git] / drivers / gpu / vga / vgaarb.c
1 /*
2  * vgaarb.c: Implements the VGA arbitration. For details refer to
3  * Documentation/gpu/vgaarbiter.rst
4  *
5  *
6  * (C) Copyright 2005 Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
7  * (C) Copyright 2007 Paulo R. Zanoni <przanoni@gmail.com>
8  * (C) Copyright 2007, 2009 Tiago Vignatti <vignatti@freedesktop.org>
9  *
10  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
11  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
12  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
13  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
14  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
15  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
16  *
17  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
18  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
19  * Software.
20  *
21  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
22  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
23  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
24  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
25  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
26  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
27  * DEALINGS
28  * IN THE SOFTWARE.
29  *
30  */
31
32 #define pr_fmt(fmt) "vgaarb: " fmt
33
34 #define vgaarb_dbg(dev, fmt, arg...)    dev_dbg(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
35 #define vgaarb_info(dev, fmt, arg...)   dev_info(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
36 #define vgaarb_err(dev, fmt, arg...)    dev_err(dev, "vgaarb: " fmt, ##arg)
37
38 #include <linux/module.h>
39 #include <linux/kernel.h>
40 #include <linux/pci.h>
41 #include <linux/errno.h>
42 #include <linux/init.h>
43 #include <linux/list.h>
44 #include <linux/sched/signal.h>
45 #include <linux/wait.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/poll.h>
48 #include <linux/miscdevice.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/screen_info.h>
51 #include <linux/vt.h>
52 #include <linux/console.h>
53
54 #include <linux/uaccess.h>
55
56 #include <linux/vgaarb.h>
57
58 static void vga_arbiter_notify_clients(void);
59 /*
60  * We keep a list of all vga devices in the system to speed
61  * up the various operations of the arbiter
62  */
63 struct vga_device {
64         struct list_head list;
65         struct pci_dev *pdev;
66         unsigned int decodes;   /* what does it decodes */
67         unsigned int owns;      /* what does it owns */
68         unsigned int locks;     /* what does it locks */
69         unsigned int io_lock_cnt;       /* legacy IO lock count */
70         unsigned int mem_lock_cnt;      /* legacy MEM lock count */
71         unsigned int io_norm_cnt;       /* normal IO count */
72         unsigned int mem_norm_cnt;      /* normal MEM count */
73         bool bridge_has_one_vga;
74         /* allow IRQ enable/disable hook */
75         void *cookie;
76         void (*irq_set_state)(void *cookie, bool enable);
77         unsigned int (*set_vga_decode)(void *cookie, bool decode);
78 };
79
80 static LIST_HEAD(vga_list);
81 static int vga_count, vga_decode_count;
82 static bool vga_arbiter_used;
83 static DEFINE_SPINLOCK(vga_lock);
84 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(vga_wait_queue);
85
86
87 static const char *vga_iostate_to_str(unsigned int iostate)
88 {
89         /* Ignore VGA_RSRC_IO and VGA_RSRC_MEM */
90         iostate &= VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
91         switch (iostate) {
92         case VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
93                 return "io+mem";
94         case VGA_RSRC_LEGACY_IO:
95                 return "io";
96         case VGA_RSRC_LEGACY_MEM:
97                 return "mem";
98         }
99         return "none";
100 }
101
102 static int vga_str_to_iostate(char *buf, int str_size, int *io_state)
103 {
104         /* we could in theory hand out locks on IO and mem
105          * separately to userspace but it can cause deadlocks */
106         if (strncmp(buf, "none", 4) == 0) {
107                 *io_state = VGA_RSRC_NONE;
108                 return 1;
109         }
110
111         /* XXX We're not chekcing the str_size! */
112         if (strncmp(buf, "io+mem", 6) == 0)
113                 goto both;
114         else if (strncmp(buf, "io", 2) == 0)
115                 goto both;
116         else if (strncmp(buf, "mem", 3) == 0)
117                 goto both;
118         return 0;
119 both:
120         *io_state = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
121         return 1;
122 }
123
124 /* this is only used a cookie - it should not be dereferenced */
125 static struct pci_dev *vga_default;
126
127 static void vga_arb_device_card_gone(struct pci_dev *pdev);
128
129 /* Find somebody in our list */
130 static struct vga_device *vgadev_find(struct pci_dev *pdev)
131 {
132         struct vga_device *vgadev;
133
134         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list)
135                 if (pdev == vgadev->pdev)
136                         return vgadev;
137         return NULL;
138 }
139
140 /**
141  * vga_default_device - return the default VGA device, for vgacon
142  *
143  * This can be defined by the platform. The default implementation
144  * is rather dumb and will probably only work properly on single
145  * vga card setups and/or x86 platforms.
146  *
147  * If your VGA default device is not PCI, you'll have to return
148  * NULL here. In this case, I assume it will not conflict with
149  * any PCI card. If this is not true, I'll have to define two archs
150  * hooks for enabling/disabling the VGA default device if that is
151  * possible. This may be a problem with real _ISA_ VGA cards, in
152  * addition to a PCI one. I don't know at this point how to deal
153  * with that card. Can theirs IOs be disabled at all ? If not, then
154  * I suppose it's a matter of having the proper arch hook telling
155  * us about it, so we basically never allow anybody to succeed a
156  * vga_get()...
157  */
158 struct pci_dev *vga_default_device(void)
159 {
160         return vga_default;
161 }
162 EXPORT_SYMBOL_GPL(vga_default_device);
163
164 void vga_set_default_device(struct pci_dev *pdev)
165 {
166         if (vga_default == pdev)
167                 return;
168
169         pci_dev_put(vga_default);
170         vga_default = pci_dev_get(pdev);
171 }
172
173 /**
174  * vga_remove_vgacon - deactivete vga console
175  *
176  * Unbind and unregister vgacon in case pdev is the default vga
177  * device.  Can be called by gpu drivers on initialization to make
178  * sure vga register access done by vgacon will not disturb the
179  * device.
180  *
181  * @pdev: pci device.
182  */
183 #if !defined(CONFIG_VGA_CONSOLE)
184 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
185 {
186         return 0;
187 }
188 #elif !defined(CONFIG_DUMMY_CONSOLE)
189 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
190 {
191         return -ENODEV;
192 }
193 #else
194 int vga_remove_vgacon(struct pci_dev *pdev)
195 {
196         int ret = 0;
197
198         if (pdev != vga_default)
199                 return 0;
200         vgaarb_info(&pdev->dev, "deactivate vga console\n");
201
202         console_lock();
203         if (con_is_bound(&vga_con))
204                 ret = do_take_over_console(&dummy_con, 0,
205                                            MAX_NR_CONSOLES - 1, 1);
206         if (ret == 0) {
207                 ret = do_unregister_con_driver(&vga_con);
208
209                 /* Ignore "already unregistered". */
210                 if (ret == -ENODEV)
211                         ret = 0;
212         }
213         console_unlock();
214
215         return ret;
216 }
217 #endif
218 EXPORT_SYMBOL(vga_remove_vgacon);
219
220 static inline void vga_irq_set_state(struct vga_device *vgadev, bool state)
221 {
222         if (vgadev->irq_set_state)
223                 vgadev->irq_set_state(vgadev->cookie, state);
224 }
225
226
227 /* If we don't ever use VGA arb we should avoid
228    turning off anything anywhere due to old X servers getting
229    confused about the boot device not being VGA */
230 static void vga_check_first_use(void)
231 {
232         /* we should inform all GPUs in the system that
233          * VGA arb has occurred and to try and disable resources
234          * if they can */
235         if (!vga_arbiter_used) {
236                 vga_arbiter_used = true;
237                 vga_arbiter_notify_clients();
238         }
239 }
240
241 static struct vga_device *__vga_tryget(struct vga_device *vgadev,
242                                        unsigned int rsrc)
243 {
244         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
245         unsigned int wants, legacy_wants, match;
246         struct vga_device *conflict;
247         unsigned int pci_bits;
248         u32 flags = 0;
249
250         /* Account for "normal" resources to lock. If we decode the legacy,
251          * counterpart, we need to request it as well
252          */
253         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) &&
254             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO))
255                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
256         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) &&
257             (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
258                 rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
259
260         vgaarb_dbg(dev, "%s: %d\n", __func__, rsrc);
261         vgaarb_dbg(dev, "%s: owns: %d\n", __func__, vgadev->owns);
262
263         /* Check what resources we need to acquire */
264         wants = rsrc & ~vgadev->owns;
265
266         /* We already own everything, just mark locked & bye bye */
267         if (wants == 0)
268                 goto lock_them;
269
270         /* We don't need to request a legacy resource, we just enable
271          * appropriate decoding and go
272          */
273         legacy_wants = wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK;
274         if (legacy_wants == 0)
275                 goto enable_them;
276
277         /* Ok, we don't, let's find out how we need to kick off */
278         list_for_each_entry(conflict, &vga_list, list) {
279                 unsigned int lwants = legacy_wants;
280                 unsigned int change_bridge = 0;
281
282                 /* Don't conflict with myself */
283                 if (vgadev == conflict)
284                         continue;
285
286                 /* Check if the architecture allows a conflict between those
287                  * 2 devices or if they are on separate domains
288                  */
289                 if (!vga_conflicts(vgadev->pdev, conflict->pdev))
290                         continue;
291
292                 /* We have a possible conflict. before we go further, we must
293                  * check if we sit on the same bus as the conflicting device.
294                  * if we don't, then we must tie both IO and MEM resources
295                  * together since there is only a single bit controlling
296                  * VGA forwarding on P2P bridges
297                  */
298                 if (vgadev->pdev->bus != conflict->pdev->bus) {
299                         change_bridge = 1;
300                         lwants = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
301                 }
302
303                 /* Check if the guy has a lock on the resource. If he does,
304                  * return the conflicting entry
305                  */
306                 if (conflict->locks & lwants)
307                         return conflict;
308
309                 /* Ok, now check if it owns the resource we want.  We can
310                  * lock resources that are not decoded, therefore a device
311                  * can own resources it doesn't decode.
312                  */
313                 match = lwants & conflict->owns;
314                 if (!match)
315                         continue;
316
317                 /* looks like he doesn't have a lock, we can steal
318                  * them from him
319                  */
320
321                 flags = 0;
322                 pci_bits = 0;
323
324                 /* If we can't control legacy resources via the bridge, we
325                  * also need to disable normal decoding.
326                  */
327                 if (!conflict->bridge_has_one_vga) {
328                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
329                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
330                         if ((match & conflict->decodes) & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
331                                 pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
332
333                         if (pci_bits) {
334                                 vga_irq_set_state(conflict, false);
335                                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
336                         }
337                 }
338
339                 if (change_bridge)
340                         flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
341
342                 pci_set_vga_state(conflict->pdev, false, pci_bits, flags);
343                 conflict->owns &= ~match;
344
345                 /* If we disabled normal decoding, reflect it in owns */
346                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_MEMORY)
347                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
348                 if (pci_bits & PCI_COMMAND_IO)
349                         conflict->owns &= ~VGA_RSRC_NORMAL_IO;
350         }
351
352 enable_them:
353         /* ok dude, we got it, everybody conflicting has been disabled, let's
354          * enable us.  Mark any bits in "owns" regardless of whether we
355          * decoded them.  We can lock resources we don't decode, therefore
356          * we must track them via "owns".
357          */
358         flags = 0;
359         pci_bits = 0;
360
361         if (!vgadev->bridge_has_one_vga) {
362                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_DECODES;
363                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_MEM|VGA_RSRC_NORMAL_MEM))
364                         pci_bits |= PCI_COMMAND_MEMORY;
365                 if (wants & (VGA_RSRC_LEGACY_IO|VGA_RSRC_NORMAL_IO))
366                         pci_bits |= PCI_COMMAND_IO;
367         }
368         if (wants & VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
369                 flags |= PCI_VGA_STATE_CHANGE_BRIDGE;
370
371         pci_set_vga_state(vgadev->pdev, true, pci_bits, flags);
372
373         if (!vgadev->bridge_has_one_vga)
374                 vga_irq_set_state(vgadev, true);
375
376         vgadev->owns |= wants;
377 lock_them:
378         vgadev->locks |= (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MASK);
379         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
380                 vgadev->io_lock_cnt++;
381         if (rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
382                 vgadev->mem_lock_cnt++;
383         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO)
384                 vgadev->io_norm_cnt++;
385         if (rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM)
386                 vgadev->mem_norm_cnt++;
387
388         return NULL;
389 }
390
391 static void __vga_put(struct vga_device *vgadev, unsigned int rsrc)
392 {
393         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
394         unsigned int old_locks = vgadev->locks;
395
396         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
397
398         /* Update our counters, and account for equivalent legacy resources
399          * if we decode them
400          */
401         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_IO) && vgadev->io_norm_cnt > 0) {
402                 vgadev->io_norm_cnt--;
403                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
404                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
405         }
406         if ((rsrc & VGA_RSRC_NORMAL_MEM) && vgadev->mem_norm_cnt > 0) {
407                 vgadev->mem_norm_cnt--;
408                 if (vgadev->decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
409                         rsrc |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
410         }
411         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_IO) && vgadev->io_lock_cnt > 0)
412                 vgadev->io_lock_cnt--;
413         if ((rsrc & VGA_RSRC_LEGACY_MEM) && vgadev->mem_lock_cnt > 0)
414                 vgadev->mem_lock_cnt--;
415
416         /* Just clear lock bits, we do lazy operations so we don't really
417          * have to bother about anything else at this point
418          */
419         if (vgadev->io_lock_cnt == 0)
420                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_IO;
421         if (vgadev->mem_lock_cnt == 0)
422                 vgadev->locks &= ~VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
423
424         /* Kick the wait queue in case somebody was waiting if we actually
425          * released something
426          */
427         if (old_locks != vgadev->locks)
428                 wake_up_all(&vga_wait_queue);
429 }
430
431 /**
432  * vga_get - acquire & locks VGA resources
433  * @pdev: pci device of the VGA card or NULL for the system default
434  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
435  * @interruptible: blocking should be interruptible by signals ?
436  *
437  * This function acquires VGA resources for the given card and mark those
438  * resources locked. If the resource requested are "normal" (and not legacy)
439  * resources, the arbiter will first check whether the card is doing legacy
440  * decoding for that type of resource. If yes, the lock is "converted" into a
441  * legacy resource lock.
442  *
443  * The arbiter will first look for all VGA cards that might conflict and disable
444  * their IOs and/or Memory access, including VGA forwarding on P2P bridges if
445  * necessary, so that the requested resources can be used. Then, the card is
446  * marked as locking these resources and the IO and/or Memory accesses are
447  * enabled on the card (including VGA forwarding on parent P2P bridges if any).
448  *
449  * This function will block if some conflicting card is already locking one of
450  * the required resources (or any resource on a different bus segment, since P2P
451  * bridges don't differentiate VGA memory and IO afaik). You can indicate
452  * whether this blocking should be interruptible by a signal (for userland
453  * interface) or not.
454  *
455  * Must not be called at interrupt time or in atomic context.  If the card
456  * already owns the resources, the function succeeds.  Nested calls are
457  * supported (a per-resource counter is maintained)
458  *
459  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
460  *
461  * Returns:
462  *
463  * 0 on success, negative error code on failure.
464  */
465 int vga_get(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc, int interruptible)
466 {
467         struct vga_device *vgadev, *conflict;
468         unsigned long flags;
469         wait_queue_entry_t wait;
470         int rc = 0;
471
472         vga_check_first_use();
473         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
474         if (pdev == NULL)
475                 pdev = vga_default_device();
476         if (pdev == NULL)
477                 return 0;
478
479         for (;;) {
480                 spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
481                 vgadev = vgadev_find(pdev);
482                 if (vgadev == NULL) {
483                         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
484                         rc = -ENODEV;
485                         break;
486                 }
487                 conflict = __vga_tryget(vgadev, rsrc);
488                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
489                 if (conflict == NULL)
490                         break;
491
492
493                 /* We have a conflict, we wait until somebody kicks the
494                  * work queue. Currently we have one work queue that we
495                  * kick each time some resources are released, but it would
496                  * be fairly easy to have a per device one so that we only
497                  * need to attach to the conflicting device
498                  */
499                 init_waitqueue_entry(&wait, current);
500                 add_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
501                 set_current_state(interruptible ?
502                                   TASK_INTERRUPTIBLE :
503                                   TASK_UNINTERRUPTIBLE);
504                 if (interruptible && signal_pending(current)) {
505                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
506                         remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
507                         rc = -ERESTARTSYS;
508                         break;
509                 }
510                 schedule();
511                 remove_wait_queue(&vga_wait_queue, &wait);
512         }
513         return rc;
514 }
515 EXPORT_SYMBOL(vga_get);
516
517 /**
518  * vga_tryget - try to acquire & lock legacy VGA resources
519  * @pdev: pci devivce of VGA card or NULL for system default
520  * @rsrc: bit mask of resources to acquire and lock
521  *
522  * This function performs the same operation as vga_get(), but will return an
523  * error (-EBUSY) instead of blocking if the resources are already locked by
524  * another card. It can be called in any context
525  *
526  * On success, release the VGA resource again with vga_put().
527  *
528  * Returns:
529  *
530  * 0 on success, negative error code on failure.
531  */
532 static int vga_tryget(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
533 {
534         struct vga_device *vgadev;
535         unsigned long flags;
536         int rc = 0;
537
538         vga_check_first_use();
539
540         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
541         if (pdev == NULL)
542                 pdev = vga_default_device();
543         if (pdev == NULL)
544                 return 0;
545         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
546         vgadev = vgadev_find(pdev);
547         if (vgadev == NULL) {
548                 rc = -ENODEV;
549                 goto bail;
550         }
551         if (__vga_tryget(vgadev, rsrc))
552                 rc = -EBUSY;
553 bail:
554         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
555         return rc;
556 }
557
558 /**
559  * vga_put - release lock on legacy VGA resources
560  * @pdev: pci device of VGA card or NULL for system default
561  * @rsrc: but mask of resource to release
562  *
563  * This fuction releases resources previously locked by vga_get() or
564  * vga_tryget(). The resources aren't disabled right away, so that a subsequence
565  * vga_get() on the same card will succeed immediately. Resources have a
566  * counter, so locks are only released if the counter reaches 0.
567  */
568 void vga_put(struct pci_dev *pdev, unsigned int rsrc)
569 {
570         struct vga_device *vgadev;
571         unsigned long flags;
572
573         /* The one who calls us should check for this, but lets be sure... */
574         if (pdev == NULL)
575                 pdev = vga_default_device();
576         if (pdev == NULL)
577                 return;
578         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
579         vgadev = vgadev_find(pdev);
580         if (vgadev == NULL)
581                 goto bail;
582         __vga_put(vgadev, rsrc);
583 bail:
584         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
585 }
586 EXPORT_SYMBOL(vga_put);
587
588 /*
589  * Rules for using a bridge to control a VGA descendant decoding: if a bridge
590  * has only one VGA descendant then it can be used to control the VGA routing
591  * for that device. It should always use the bridge closest to the device to
592  * control it. If a bridge has a direct VGA descendant, but also have a sub-
593  * bridge VGA descendant then we cannot use that bridge to control the direct
594  * VGA descendant. So for every device we register, we need to iterate all
595  * its parent bridges so we can invalidate any devices using them properly.
596  */
597 static void vga_arbiter_check_bridge_sharing(struct vga_device *vgadev)
598 {
599         struct vga_device *same_bridge_vgadev;
600         struct pci_bus *new_bus, *bus;
601         struct pci_dev *new_bridge, *bridge;
602
603         vgadev->bridge_has_one_vga = true;
604
605         if (list_empty(&vga_list))
606                 return;
607
608         /* okay iterate the new devices bridge hierarachy */
609         new_bus = vgadev->pdev->bus;
610         while (new_bus) {
611                 new_bridge = new_bus->self;
612
613                 /* go through list of devices already registered */
614                 list_for_each_entry(same_bridge_vgadev, &vga_list, list) {
615                         bus = same_bridge_vgadev->pdev->bus;
616                         bridge = bus->self;
617
618                         /* see if the share a bridge with this device */
619                         if (new_bridge == bridge) {
620                                 /*
621                                  * If their direct parent bridge is the same
622                                  * as any bridge of this device then it can't
623                                  * be used for that device.
624                                  */
625                                 same_bridge_vgadev->bridge_has_one_vga = false;
626                         }
627
628                         /*
629                          * Now iterate the previous devices bridge hierarchy.
630                          * If the new devices parent bridge is in the other
631                          * devices hierarchy then we can't use it to control
632                          * this device
633                          */
634                         while (bus) {
635                                 bridge = bus->self;
636
637                                 if (bridge && bridge == vgadev->pdev->bus->self)
638                                         vgadev->bridge_has_one_vga = false;
639
640                                 bus = bus->parent;
641                         }
642                 }
643                 new_bus = new_bus->parent;
644         }
645 }
646
647 /*
648  * Currently, we assume that the "initial" setup of the system is
649  * not sane, that is we come up with conflicting devices and let
650  * the arbiter's client decides if devices decodes or not legacy
651  * things.
652  */
653 static bool vga_arbiter_add_pci_device(struct pci_dev *pdev)
654 {
655         struct vga_device *vgadev;
656         unsigned long flags;
657         struct pci_bus *bus;
658         struct pci_dev *bridge;
659         u16 cmd;
660
661         /* Only deal with VGA class devices */
662         if ((pdev->class >> 8) != PCI_CLASS_DISPLAY_VGA)
663                 return false;
664
665         /* Allocate structure */
666         vgadev = kzalloc(sizeof(struct vga_device), GFP_KERNEL);
667         if (vgadev == NULL) {
668                 vgaarb_err(&pdev->dev, "failed to allocate VGA arbiter data\n");
669                 /*
670                  * What to do on allocation failure ? For now, let's just do
671                  * nothing, I'm not sure there is anything saner to be done.
672                  */
673                 return false;
674         }
675
676         /* Take lock & check for duplicates */
677         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
678         if (vgadev_find(pdev) != NULL) {
679                 BUG_ON(1);
680                 goto fail;
681         }
682         vgadev->pdev = pdev;
683
684         /* By default, assume we decode everything */
685         vgadev->decodes = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM |
686                           VGA_RSRC_NORMAL_IO | VGA_RSRC_NORMAL_MEM;
687
688         /* by default mark it as decoding */
689         vga_decode_count++;
690         /* Mark that we "own" resources based on our enables, we will
691          * clear that below if the bridge isn't forwarding
692          */
693         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
694         if (cmd & PCI_COMMAND_IO)
695                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_IO;
696         if (cmd & PCI_COMMAND_MEMORY)
697                 vgadev->owns |= VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
698
699         /* Check if VGA cycles can get down to us */
700         bus = pdev->bus;
701         while (bus) {
702                 bridge = bus->self;
703                 if (bridge) {
704                         u16 l;
705
706                         pci_read_config_word(bridge, PCI_BRIDGE_CONTROL, &l);
707                         if (!(l & PCI_BRIDGE_CTL_VGA)) {
708                                 vgadev->owns = 0;
709                                 break;
710                         }
711                 }
712                 bus = bus->parent;
713         }
714
715         /* Deal with VGA default device. Use first enabled one
716          * by default if arch doesn't have it's own hook
717          */
718         if (vga_default == NULL &&
719             ((vgadev->owns & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) == VGA_RSRC_LEGACY_MASK)) {
720                 vgaarb_info(&pdev->dev, "setting as boot VGA device\n");
721                 vga_set_default_device(pdev);
722         }
723
724         vga_arbiter_check_bridge_sharing(vgadev);
725
726         /* Add to the list */
727         list_add_tail(&vgadev->list, &vga_list);
728         vga_count++;
729         vgaarb_info(&pdev->dev, "VGA device added: decodes=%s,owns=%s,locks=%s\n",
730                 vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
731                 vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
732                 vga_iostate_to_str(vgadev->locks));
733
734         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
735         return true;
736 fail:
737         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
738         kfree(vgadev);
739         return false;
740 }
741
742 static bool vga_arbiter_del_pci_device(struct pci_dev *pdev)
743 {
744         struct vga_device *vgadev;
745         unsigned long flags;
746         bool ret = true;
747
748         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
749         vgadev = vgadev_find(pdev);
750         if (vgadev == NULL) {
751                 ret = false;
752                 goto bail;
753         }
754
755         if (vga_default == pdev)
756                 vga_set_default_device(NULL);
757
758         if (vgadev->decodes & (VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM))
759                 vga_decode_count--;
760
761         /* Remove entry from list */
762         list_del(&vgadev->list);
763         vga_count--;
764         /* Notify userland driver that the device is gone so it discards
765          * it's copies of the pci_dev pointer
766          */
767         vga_arb_device_card_gone(pdev);
768
769         /* Wake up all possible waiters */
770         wake_up_all(&vga_wait_queue);
771 bail:
772         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
773         kfree(vgadev);
774         return ret;
775 }
776
777 /* this is called with the lock */
778 static inline void vga_update_device_decodes(struct vga_device *vgadev,
779                                              int new_decodes)
780 {
781         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
782         int old_decodes, decodes_removed, decodes_unlocked;
783
784         old_decodes = vgadev->decodes;
785         decodes_removed = ~new_decodes & old_decodes;
786         decodes_unlocked = vgadev->locks & decodes_removed;
787         vgadev->decodes = new_decodes;
788
789         vgaarb_info(dev, "changed VGA decodes: olddecodes=%s,decodes=%s:owns=%s\n",
790                 vga_iostate_to_str(old_decodes),
791                 vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
792                 vga_iostate_to_str(vgadev->owns));
793
794         /* if we removed locked decodes, lock count goes to zero, and release */
795         if (decodes_unlocked) {
796                 if (decodes_unlocked & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
797                         vgadev->io_lock_cnt = 0;
798                 if (decodes_unlocked & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
799                         vgadev->mem_lock_cnt = 0;
800                 __vga_put(vgadev, decodes_unlocked);
801         }
802
803         /* change decodes counter */
804         if (old_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK &&
805             !(new_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK))
806                 vga_decode_count--;
807         if (!(old_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK) &&
808             new_decodes & VGA_RSRC_LEGACY_MASK)
809                 vga_decode_count++;
810         vgaarb_dbg(dev, "decoding count now is: %d\n", vga_decode_count);
811 }
812
813 static void __vga_set_legacy_decoding(struct pci_dev *pdev,
814                                       unsigned int decodes,
815                                       bool userspace)
816 {
817         struct vga_device *vgadev;
818         unsigned long flags;
819
820         decodes &= VGA_RSRC_LEGACY_MASK;
821
822         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
823         vgadev = vgadev_find(pdev);
824         if (vgadev == NULL)
825                 goto bail;
826
827         /* don't let userspace futz with kernel driver decodes */
828         if (userspace && vgadev->set_vga_decode)
829                 goto bail;
830
831         /* update the device decodes + counter */
832         vga_update_device_decodes(vgadev, decodes);
833
834         /* XXX if somebody is going from "doesn't decode" to "decodes" state
835          * here, additional care must be taken as we may have pending owner
836          * ship of non-legacy region ...
837          */
838 bail:
839         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
840 }
841
842 void vga_set_legacy_decoding(struct pci_dev *pdev, unsigned int decodes)
843 {
844         __vga_set_legacy_decoding(pdev, decodes, false);
845 }
846 EXPORT_SYMBOL(vga_set_legacy_decoding);
847
848 /**
849  * vga_client_register - register or unregister a VGA arbitration client
850  * @pdev: pci device of the VGA client
851  * @cookie: client cookie to be used in callbacks
852  * @irq_set_state: irq state change callback
853  * @set_vga_decode: vga decode change callback
854  *
855  * Clients have two callback mechanisms they can use.
856  *
857  * @irq_set_state callback: If a client can't disable its GPUs VGA
858  * resources, then we need to be able to ask it to turn off its irqs when we
859  * turn off its mem and io decoding.
860  *
861  * @set_vga_decode callback: If a client can disable its GPU VGA resource, it
862  * will get a callback from this to set the encode/decode state.
863  *
864  * Rationale: we cannot disable VGA decode resources unconditionally some single
865  * GPU laptops seem to require ACPI or BIOS access to the VGA registers to
866  * control things like backlights etc.  Hopefully newer multi-GPU laptops do
867  * something saner, and desktops won't have any special ACPI for this. The
868  * driver will get a callback when VGA arbitration is first used by userspace
869  * since some older X servers have issues.
870  *
871  * This function does not check whether a client for @pdev has been registered
872  * already.
873  *
874  * To unregister just call this function with @irq_set_state and @set_vga_decode
875  * both set to NULL for the same @pdev as originally used to register them.
876  *
877  * Returns: 0 on success, -1 on failure
878  */
879 int vga_client_register(struct pci_dev *pdev, void *cookie,
880                         void (*irq_set_state)(void *cookie, bool state),
881                         unsigned int (*set_vga_decode)(void *cookie,
882                                                        bool decode))
883 {
884         int ret = -ENODEV;
885         struct vga_device *vgadev;
886         unsigned long flags;
887
888         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
889         vgadev = vgadev_find(pdev);
890         if (!vgadev)
891                 goto bail;
892
893         vgadev->irq_set_state = irq_set_state;
894         vgadev->set_vga_decode = set_vga_decode;
895         vgadev->cookie = cookie;
896         ret = 0;
897
898 bail:
899         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
900         return ret;
901
902 }
903 EXPORT_SYMBOL(vga_client_register);
904
905 /*
906  * Char driver implementation
907  *
908  * Semantics is:
909  *
910  *  open       : open user instance of the arbitrer. by default, it's
911  *                attached to the default VGA device of the system.
912  *
913  *  close      : close user instance, release locks
914  *
915  *  read       : return a string indicating the status of the target.
916  *                an IO state string is of the form {io,mem,io+mem,none},
917  *                mc and ic are respectively mem and io lock counts (for
918  *                debugging/diagnostic only). "decodes" indicate what the
919  *                card currently decodes, "owns" indicates what is currently
920  *                enabled on it, and "locks" indicates what is locked by this
921  *                card. If the card is unplugged, we get "invalid" then for
922  *                card_ID and an -ENODEV error is returned for any command
923  *                until a new card is targeted
924  *
925  *   "<card_ID>,decodes=<io_state>,owns=<io_state>,locks=<io_state> (ic,mc)"
926  *
927  * write       : write a command to the arbiter. List of commands is:
928  *
929  *   target <card_ID>   : switch target to card <card_ID> (see below)
930  *   lock <io_state>    : acquires locks on target ("none" is invalid io_state)
931  *   trylock <io_state> : non-blocking acquire locks on target
932  *   unlock <io_state>  : release locks on target
933  *   unlock all         : release all locks on target held by this user
934  *   decodes <io_state> : set the legacy decoding attributes for the card
935  *
936  * poll         : event if something change on any card (not just the target)
937  *
938  * card_ID is of the form "PCI:domain:bus:dev.fn". It can be set to "default"
939  * to go back to the system default card (TODO: not implemented yet).
940  * Currently, only PCI is supported as a prefix, but the userland API may
941  * support other bus types in the future, even if the current kernel
942  * implementation doesn't.
943  *
944  * Note about locks:
945  *
946  * The driver keeps track of which user has what locks on which card. It
947  * supports stacking, like the kernel one. This complexifies the implementation
948  * a bit, but makes the arbiter more tolerant to userspace problems and able
949  * to properly cleanup in all cases when a process dies.
950  * Currently, a max of 16 cards simultaneously can have locks issued from
951  * userspace for a given user (file descriptor instance) of the arbiter.
952  *
953  * If the device is hot-unplugged, there is a hook inside the module to notify
954  * they being added/removed in the system and automatically added/removed in
955  * the arbiter.
956  */
957
958 #define MAX_USER_CARDS         CONFIG_VGA_ARB_MAX_GPUS
959 #define PCI_INVALID_CARD       ((struct pci_dev *)-1UL)
960
961 /*
962  * Each user has an array of these, tracking which cards have locks
963  */
964 struct vga_arb_user_card {
965         struct pci_dev *pdev;
966         unsigned int mem_cnt;
967         unsigned int io_cnt;
968 };
969
970 struct vga_arb_private {
971         struct list_head list;
972         struct pci_dev *target;
973         struct vga_arb_user_card cards[MAX_USER_CARDS];
974         spinlock_t lock;
975 };
976
977 static LIST_HEAD(vga_user_list);
978 static DEFINE_SPINLOCK(vga_user_lock);
979
980
981 /*
982  * This function gets a string in the format: "PCI:domain:bus:dev.fn" and
983  * returns the respective values. If the string is not in this format,
984  * it returns 0.
985  */
986 static int vga_pci_str_to_vars(char *buf, int count, unsigned int *domain,
987                                unsigned int *bus, unsigned int *devfn)
988 {
989         int n;
990         unsigned int slot, func;
991
992
993         n = sscanf(buf, "PCI:%x:%x:%x.%x", domain, bus, &slot, &func);
994         if (n != 4)
995                 return 0;
996
997         *devfn = PCI_DEVFN(slot, func);
998
999         return 1;
1000 }
1001
1002 static ssize_t vga_arb_read(struct file *file, char __user *buf,
1003                             size_t count, loff_t *ppos)
1004 {
1005         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1006         struct vga_device *vgadev;
1007         struct pci_dev *pdev;
1008         unsigned long flags;
1009         size_t len;
1010         int rc;
1011         char *lbuf;
1012
1013         lbuf = kmalloc(1024, GFP_KERNEL);
1014         if (lbuf == NULL)
1015                 return -ENOMEM;
1016
1017         /* Shields against vga_arb_device_card_gone (pci_dev going
1018          * away), and allows access to vga list
1019          */
1020         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1021
1022         /* If we are targeting the default, use it */
1023         pdev = priv->target;
1024         if (pdev == NULL || pdev == PCI_INVALID_CARD) {
1025                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1026                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1027                 goto done;
1028         }
1029
1030         /* Find card vgadev structure */
1031         vgadev = vgadev_find(pdev);
1032         if (vgadev == NULL) {
1033                 /* Wow, it's not in the list, that shouldn't happen,
1034                  * let's fix us up and return invalid card
1035                  */
1036                 if (pdev == priv->target)
1037                         vga_arb_device_card_gone(pdev);
1038                 spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1039                 len = sprintf(lbuf, "invalid");
1040                 goto done;
1041         }
1042
1043         /* Fill the buffer with infos */
1044         len = snprintf(lbuf, 1024,
1045                        "count:%d,PCI:%s,decodes=%s,owns=%s,locks=%s(%d:%d)\n",
1046                        vga_decode_count, pci_name(pdev),
1047                        vga_iostate_to_str(vgadev->decodes),
1048                        vga_iostate_to_str(vgadev->owns),
1049                        vga_iostate_to_str(vgadev->locks),
1050                        vgadev->io_lock_cnt, vgadev->mem_lock_cnt);
1051
1052         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1053 done:
1054
1055         /* Copy that to user */
1056         if (len > count)
1057                 len = count;
1058         rc = copy_to_user(buf, lbuf, len);
1059         kfree(lbuf);
1060         if (rc)
1061                 return -EFAULT;
1062         return len;
1063 }
1064
1065 /*
1066  * TODO: To avoid parsing inside kernel and to improve the speed we may
1067  * consider use ioctl here
1068  */
1069 static ssize_t vga_arb_write(struct file *file, const char __user *buf,
1070                              size_t count, loff_t *ppos)
1071 {
1072         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1073         struct vga_arb_user_card *uc = NULL;
1074         struct pci_dev *pdev;
1075
1076         unsigned int io_state;
1077
1078         char kbuf[64], *curr_pos;
1079         size_t remaining = count;
1080
1081         int ret_val;
1082         int i;
1083
1084         if (count >= sizeof(kbuf))
1085                 return -EINVAL;
1086         if (copy_from_user(kbuf, buf, count))
1087                 return -EFAULT;
1088         curr_pos = kbuf;
1089         kbuf[count] = '\0';     /* Just to make sure... */
1090
1091         if (strncmp(curr_pos, "lock ", 5) == 0) {
1092                 curr_pos += 5;
1093                 remaining -= 5;
1094
1095                 pr_debug("client 0x%p called 'lock'\n", priv);
1096
1097                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1098                         ret_val = -EPROTO;
1099                         goto done;
1100                 }
1101                 if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1102                         ret_val = -EPROTO;
1103                         goto done;
1104                 }
1105
1106                 pdev = priv->target;
1107                 if (priv->target == NULL) {
1108                         ret_val = -ENODEV;
1109                         goto done;
1110                 }
1111
1112                 vga_get_uninterruptible(pdev, io_state);
1113
1114                 /* Update the client's locks lists... */
1115                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1116                         if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1117                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1118                                         priv->cards[i].io_cnt++;
1119                                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1120                                         priv->cards[i].mem_cnt++;
1121                                 break;
1122                         }
1123                 }
1124
1125                 ret_val = count;
1126                 goto done;
1127         } else if (strncmp(curr_pos, "unlock ", 7) == 0) {
1128                 curr_pos += 7;
1129                 remaining -= 7;
1130
1131                 pr_debug("client 0x%p called 'unlock'\n", priv);
1132
1133                 if (strncmp(curr_pos, "all", 3) == 0)
1134                         io_state = VGA_RSRC_LEGACY_IO | VGA_RSRC_LEGACY_MEM;
1135                 else {
1136                         if (!vga_str_to_iostate
1137                             (curr_pos, remaining, &io_state)) {
1138                                 ret_val = -EPROTO;
1139                                 goto done;
1140                         }
1141                         /* TODO: Add this?
1142                            if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1143                            ret_val = -EPROTO;
1144                            goto done;
1145                            }
1146                           */
1147                 }
1148
1149                 pdev = priv->target;
1150                 if (priv->target == NULL) {
1151                         ret_val = -ENODEV;
1152                         goto done;
1153                 }
1154                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1155                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1156                                 uc = &priv->cards[i];
1157                 }
1158
1159                 if (!uc) {
1160                         ret_val = -EINVAL;
1161                         goto done;
1162                 }
1163
1164                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO && uc->io_cnt == 0) {
1165                         ret_val = -EINVAL;
1166                         goto done;
1167                 }
1168
1169                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM && uc->mem_cnt == 0) {
1170                         ret_val = -EINVAL;
1171                         goto done;
1172                 }
1173
1174                 vga_put(pdev, io_state);
1175
1176                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1177                         uc->io_cnt--;
1178                 if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1179                         uc->mem_cnt--;
1180
1181                 ret_val = count;
1182                 goto done;
1183         } else if (strncmp(curr_pos, "trylock ", 8) == 0) {
1184                 curr_pos += 8;
1185                 remaining -= 8;
1186
1187                 pr_debug("client 0x%p called 'trylock'\n", priv);
1188
1189                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1190                         ret_val = -EPROTO;
1191                         goto done;
1192                 }
1193                 /* TODO: Add this?
1194                    if (io_state == VGA_RSRC_NONE) {
1195                    ret_val = -EPROTO;
1196                    goto done;
1197                    }
1198                  */
1199
1200                 pdev = priv->target;
1201                 if (priv->target == NULL) {
1202                         ret_val = -ENODEV;
1203                         goto done;
1204                 }
1205
1206                 if (vga_tryget(pdev, io_state)) {
1207                         /* Update the client's locks lists... */
1208                         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1209                                 if (priv->cards[i].pdev == pdev) {
1210                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_IO)
1211                                                 priv->cards[i].io_cnt++;
1212                                         if (io_state & VGA_RSRC_LEGACY_MEM)
1213                                                 priv->cards[i].mem_cnt++;
1214                                         break;
1215                                 }
1216                         }
1217                         ret_val = count;
1218                         goto done;
1219                 } else {
1220                         ret_val = -EBUSY;
1221                         goto done;
1222                 }
1223
1224         } else if (strncmp(curr_pos, "target ", 7) == 0) {
1225                 unsigned int domain, bus, devfn;
1226                 struct vga_device *vgadev;
1227
1228                 curr_pos += 7;
1229                 remaining -= 7;
1230                 pr_debug("client 0x%p called 'target'\n", priv);
1231                 /* if target is default */
1232                 if (!strncmp(curr_pos, "default", 7))
1233                         pdev = pci_dev_get(vga_default_device());
1234                 else {
1235                         if (!vga_pci_str_to_vars(curr_pos, remaining,
1236                                                  &domain, &bus, &devfn)) {
1237                                 ret_val = -EPROTO;
1238                                 goto done;
1239                         }
1240                         pdev = pci_get_domain_bus_and_slot(domain, bus, devfn);
1241                         if (!pdev) {
1242                                 pr_debug("invalid PCI address %04x:%02x:%02x.%x\n",
1243                                          domain, bus, PCI_SLOT(devfn),
1244                                          PCI_FUNC(devfn));
1245                                 ret_val = -ENODEV;
1246                                 goto done;
1247                         }
1248
1249                         pr_debug("%s ==> %04x:%02x:%02x.%x pdev %p\n", curr_pos,
1250                                 domain, bus, PCI_SLOT(devfn), PCI_FUNC(devfn),
1251                                 pdev);
1252                 }
1253
1254                 vgadev = vgadev_find(pdev);
1255                 pr_debug("vgadev %p\n", vgadev);
1256                 if (vgadev == NULL) {
1257                         if (pdev) {
1258                                 vgaarb_dbg(&pdev->dev, "not a VGA device\n");
1259                                 pci_dev_put(pdev);
1260                         }
1261
1262                         ret_val = -ENODEV;
1263                         goto done;
1264                 }
1265
1266                 priv->target = pdev;
1267                 for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1268                         if (priv->cards[i].pdev == pdev)
1269                                 break;
1270                         if (priv->cards[i].pdev == NULL) {
1271                                 priv->cards[i].pdev = pdev;
1272                                 priv->cards[i].io_cnt = 0;
1273                                 priv->cards[i].mem_cnt = 0;
1274                                 break;
1275                         }
1276                 }
1277                 if (i == MAX_USER_CARDS) {
1278                         vgaarb_dbg(&pdev->dev, "maximum user cards (%d) number reached, ignoring this one!\n",
1279                                 MAX_USER_CARDS);
1280                         pci_dev_put(pdev);
1281                         /* XXX: which value to return? */
1282                         ret_val =  -ENOMEM;
1283                         goto done;
1284                 }
1285
1286                 ret_val = count;
1287                 pci_dev_put(pdev);
1288                 goto done;
1289
1290
1291         } else if (strncmp(curr_pos, "decodes ", 8) == 0) {
1292                 curr_pos += 8;
1293                 remaining -= 8;
1294                 pr_debug("client 0x%p called 'decodes'\n", priv);
1295
1296                 if (!vga_str_to_iostate(curr_pos, remaining, &io_state)) {
1297                         ret_val = -EPROTO;
1298                         goto done;
1299                 }
1300                 pdev = priv->target;
1301                 if (priv->target == NULL) {
1302                         ret_val = -ENODEV;
1303                         goto done;
1304                 }
1305
1306                 __vga_set_legacy_decoding(pdev, io_state, true);
1307                 ret_val = count;
1308                 goto done;
1309         }
1310         /* If we got here, the message written is not part of the protocol! */
1311         return -EPROTO;
1312
1313 done:
1314         return ret_val;
1315 }
1316
1317 static __poll_t vga_arb_fpoll(struct file *file, poll_table *wait)
1318 {
1319         pr_debug("%s\n", __func__);
1320
1321         poll_wait(file, &vga_wait_queue, wait);
1322         return EPOLLIN;
1323 }
1324
1325 static int vga_arb_open(struct inode *inode, struct file *file)
1326 {
1327         struct vga_arb_private *priv;
1328         unsigned long flags;
1329
1330         pr_debug("%s\n", __func__);
1331
1332         priv = kzalloc(sizeof(*priv), GFP_KERNEL);
1333         if (priv == NULL)
1334                 return -ENOMEM;
1335         spin_lock_init(&priv->lock);
1336         file->private_data = priv;
1337
1338         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1339         list_add(&priv->list, &vga_user_list);
1340         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1341
1342         /* Set the client' lists of locks */
1343         priv->target = vga_default_device(); /* Maybe this is still null! */
1344         priv->cards[0].pdev = priv->target;
1345         priv->cards[0].io_cnt = 0;
1346         priv->cards[0].mem_cnt = 0;
1347
1348
1349         return 0;
1350 }
1351
1352 static int vga_arb_release(struct inode *inode, struct file *file)
1353 {
1354         struct vga_arb_private *priv = file->private_data;
1355         struct vga_arb_user_card *uc;
1356         unsigned long flags;
1357         int i;
1358
1359         pr_debug("%s\n", __func__);
1360
1361         spin_lock_irqsave(&vga_user_lock, flags);
1362         list_del(&priv->list);
1363         for (i = 0; i < MAX_USER_CARDS; i++) {
1364                 uc = &priv->cards[i];
1365                 if (uc->pdev == NULL)
1366                         continue;
1367                 vgaarb_dbg(&uc->pdev->dev, "uc->io_cnt == %d, uc->mem_cnt == %d\n",
1368                         uc->io_cnt, uc->mem_cnt);
1369                 while (uc->io_cnt--)
1370                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_IO);
1371                 while (uc->mem_cnt--)
1372                         vga_put(uc->pdev, VGA_RSRC_LEGACY_MEM);
1373         }
1374         spin_unlock_irqrestore(&vga_user_lock, flags);
1375
1376         kfree(priv);
1377
1378         return 0;
1379 }
1380
1381 static void vga_arb_device_card_gone(struct pci_dev *pdev)
1382 {
1383 }
1384
1385 /*
1386  * callback any registered clients to let them know we have a
1387  * change in VGA cards
1388  */
1389 static void vga_arbiter_notify_clients(void)
1390 {
1391         struct vga_device *vgadev;
1392         unsigned long flags;
1393         uint32_t new_decodes;
1394         bool new_state;
1395
1396         if (!vga_arbiter_used)
1397                 return;
1398
1399         spin_lock_irqsave(&vga_lock, flags);
1400         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1401                 if (vga_count > 1)
1402                         new_state = false;
1403                 else
1404                         new_state = true;
1405                 if (vgadev->set_vga_decode) {
1406                         new_decodes = vgadev->set_vga_decode(vgadev->cookie,
1407                                                              new_state);
1408                         vga_update_device_decodes(vgadev, new_decodes);
1409                 }
1410         }
1411         spin_unlock_irqrestore(&vga_lock, flags);
1412 }
1413
1414 static int pci_notify(struct notifier_block *nb, unsigned long action,
1415                       void *data)
1416 {
1417         struct device *dev = data;
1418         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1419         bool notify = false;
1420
1421         vgaarb_dbg(dev, "%s\n", __func__);
1422
1423         /* For now we're only intereted in devices added and removed. I didn't
1424          * test this thing here, so someone needs to double check for the
1425          * cases of hotplugable vga cards. */
1426         if (action == BUS_NOTIFY_ADD_DEVICE)
1427                 notify = vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1428         else if (action == BUS_NOTIFY_DEL_DEVICE)
1429                 notify = vga_arbiter_del_pci_device(pdev);
1430
1431         if (notify)
1432                 vga_arbiter_notify_clients();
1433         return 0;
1434 }
1435
1436 static struct notifier_block pci_notifier = {
1437         .notifier_call = pci_notify,
1438 };
1439
1440 static const struct file_operations vga_arb_device_fops = {
1441         .read = vga_arb_read,
1442         .write = vga_arb_write,
1443         .poll = vga_arb_fpoll,
1444         .open = vga_arb_open,
1445         .release = vga_arb_release,
1446         .llseek = noop_llseek,
1447 };
1448
1449 static struct miscdevice vga_arb_device = {
1450         MISC_DYNAMIC_MINOR, "vga_arbiter", &vga_arb_device_fops
1451 };
1452
1453 static void __init vga_arb_select_default_device(void)
1454 {
1455         struct pci_dev *pdev;
1456         struct vga_device *vgadev;
1457
1458 #if defined(CONFIG_X86) || defined(CONFIG_IA64)
1459         u64 base = screen_info.lfb_base;
1460         u64 size = screen_info.lfb_size;
1461         u64 limit;
1462         resource_size_t start, end;
1463         unsigned long flags;
1464         int i;
1465
1466         if (screen_info.capabilities & VIDEO_CAPABILITY_64BIT_BASE)
1467                 base |= (u64)screen_info.ext_lfb_base << 32;
1468
1469         limit = base + size;
1470
1471         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1472                 struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1473                 /*
1474                  * Override vga_arbiter_add_pci_device()'s I/O based detection
1475                  * as it may take the wrong device (e.g. on Apple system under
1476                  * EFI).
1477                  *
1478                  * Select the device owning the boot framebuffer if there is
1479                  * one.
1480                  */
1481
1482                 /* Does firmware framebuffer belong to us? */
1483                 for (i = 0; i < DEVICE_COUNT_RESOURCE; i++) {
1484                         flags = pci_resource_flags(vgadev->pdev, i);
1485
1486                         if ((flags & IORESOURCE_MEM) == 0)
1487                                 continue;
1488
1489                         start = pci_resource_start(vgadev->pdev, i);
1490                         end  = pci_resource_end(vgadev->pdev, i);
1491
1492                         if (!start || !end)
1493                                 continue;
1494
1495                         if (base < start || limit >= end)
1496                                 continue;
1497
1498                         if (!vga_default_device())
1499                                 vgaarb_info(dev, "setting as boot device\n");
1500                         else if (vgadev->pdev != vga_default_device())
1501                                 vgaarb_info(dev, "overriding boot device\n");
1502                         vga_set_default_device(vgadev->pdev);
1503                 }
1504         }
1505 #endif
1506
1507         if (!vga_default_device()) {
1508                 list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1509                         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1510                         u16 cmd;
1511
1512                         pdev = vgadev->pdev;
1513                         pci_read_config_word(pdev, PCI_COMMAND, &cmd);
1514                         if (cmd & (PCI_COMMAND_IO | PCI_COMMAND_MEMORY)) {
1515                                 vgaarb_info(dev, "setting as boot device (VGA legacy resources not available)\n");
1516                                 vga_set_default_device(pdev);
1517                                 break;
1518                         }
1519                 }
1520         }
1521
1522         if (!vga_default_device()) {
1523                 vgadev = list_first_entry_or_null(&vga_list,
1524                                                   struct vga_device, list);
1525                 if (vgadev) {
1526                         struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1527                         vgaarb_info(dev, "setting as boot device (VGA legacy resources not available)\n");
1528                         vga_set_default_device(vgadev->pdev);
1529                 }
1530         }
1531 }
1532
1533 static int __init vga_arb_device_init(void)
1534 {
1535         int rc;
1536         struct pci_dev *pdev;
1537         struct vga_device *vgadev;
1538
1539         rc = misc_register(&vga_arb_device);
1540         if (rc < 0)
1541                 pr_err("error %d registering device\n", rc);
1542
1543         bus_register_notifier(&pci_bus_type, &pci_notifier);
1544
1545         /* We add all PCI devices satisfying VGA class in the arbiter by
1546          * default */
1547         pdev = NULL;
1548         while ((pdev =
1549                 pci_get_subsys(PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID,
1550                                PCI_ANY_ID, pdev)) != NULL)
1551                 vga_arbiter_add_pci_device(pdev);
1552
1553         list_for_each_entry(vgadev, &vga_list, list) {
1554                 struct device *dev = &vgadev->pdev->dev;
1555
1556                 if (vgadev->bridge_has_one_vga)
1557                         vgaarb_info(dev, "bridge control possible\n");
1558                 else
1559                         vgaarb_info(dev, "no bridge control possible\n");
1560         }
1561
1562         vga_arb_select_default_device();
1563
1564         pr_info("loaded\n");
1565         return rc;
1566 }
1567 subsys_initcall(vga_arb_device_init);