Mention branches and keyring.
[releases.git] / 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 if manual power control is used.
96  *      For driver power control, call vga_switcheroo_pwr_state().
97  * @ops: client callbacks
98  * @id: client identifier. Determining the id requires the handler,
99  *      so gpus are initially assigned VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID
100  *      and later given their true id in vga_switcheroo_enable()
101  * @active: whether the outputs are currently switched to this client
102  * @driver_power_control: whether power state is controlled by the driver's
103  *      runtime pm. If true, writing ON and OFF to the vga_switcheroo debugfs
104  *      interface is a no-op so as not to interfere with runtime pm
105  * @list: client list
106  *
107  * Registered client. A client can be either a GPU or an audio device on a GPU.
108  * For audio clients, the @fb_info and @active members 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(
218                           const struct vga_switcheroo_handler *handler,
219                           enum vga_switcheroo_handler_flags_t handler_flags)
220 {
221         mutex_lock(&vgasr_mutex);
222         if (vgasr_priv.handler) {
223                 mutex_unlock(&vgasr_mutex);
224                 return -EINVAL;
225         }
226
227         vgasr_priv.handler = handler;
228         vgasr_priv.handler_flags = handler_flags;
229         if (vga_switcheroo_ready()) {
230                 pr_info("enabled\n");
231                 vga_switcheroo_enable();
232         }
233         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
234         return 0;
235 }
236 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_handler);
237
238 /**
239  * vga_switcheroo_unregister_handler() - unregister handler
240  *
241  * Unregister handler. Disable vga_switcheroo.
242  */
243 void vga_switcheroo_unregister_handler(void)
244 {
245         mutex_lock(&vgasr_mutex);
246         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
247         vgasr_priv.handler_flags = 0;
248         vgasr_priv.handler = NULL;
249         if (vgasr_priv.active) {
250                 pr_info("disabled\n");
251                 vga_switcheroo_debugfs_fini(&vgasr_priv);
252                 vgasr_priv.active = false;
253         }
254         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
255         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
256 }
257 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unregister_handler);
258
259 /**
260  * vga_switcheroo_handler_flags() - obtain handler flags
261  *
262  * Helper for clients to obtain the handler flags bitmask.
263  *
264  * Return: Handler flags. A value of 0 means that no handler is registered
265  * or that the handler has no special capabilities.
266  */
267 enum vga_switcheroo_handler_flags_t vga_switcheroo_handler_flags(void)
268 {
269         return vgasr_priv.handler_flags;
270 }
271 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_handler_flags);
272
273 static int register_client(struct pci_dev *pdev,
274                            const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
275                            enum vga_switcheroo_client_id id, bool active,
276                            bool driver_power_control)
277 {
278         struct vga_switcheroo_client *client;
279
280         client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
281         if (!client)
282                 return -ENOMEM;
283
284         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_ON;
285         client->pdev = pdev;
286         client->ops = ops;
287         client->id = id;
288         client->active = active;
289         client->driver_power_control = driver_power_control;
290
291         mutex_lock(&vgasr_mutex);
292         list_add_tail(&client->list, &vgasr_priv.clients);
293         if (client_is_vga(client))
294                 vgasr_priv.registered_clients++;
295
296         if (vga_switcheroo_ready()) {
297                 pr_info("enabled\n");
298                 vga_switcheroo_enable();
299         }
300         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
301         return 0;
302 }
303
304 /**
305  * vga_switcheroo_register_client - register vga client
306  * @pdev: client pci device
307  * @ops: client callbacks
308  * @driver_power_control: whether power state is controlled by the driver's
309  *      runtime pm
310  *
311  * Register vga client (GPU). Enable vga_switcheroo if another GPU and a
312  * handler have already registered. The power state of the client is assumed
313  * to be ON. Beforehand, vga_switcheroo_client_probe_defer() shall be called
314  * to ensure that all prerequisites are met.
315  *
316  * Return: 0 on success, -ENOMEM on memory allocation error.
317  */
318 int vga_switcheroo_register_client(struct pci_dev *pdev,
319                                    const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
320                                    bool driver_power_control)
321 {
322         return register_client(pdev, ops, VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID,
323                                pdev == vga_default_device(),
324                                driver_power_control);
325 }
326 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_client);
327
328 /**
329  * vga_switcheroo_register_audio_client - register audio client
330  * @pdev: client pci device
331  * @ops: client callbacks
332  * @id: client identifier
333  *
334  * Register audio client (audio device on a GPU). The client is assumed
335  * to use runtime PM. Beforehand, vga_switcheroo_client_probe_defer()
336  * shall be called to ensure that all prerequisites are met.
337  *
338  * Return: 0 on success, -ENOMEM on memory allocation error.
339  */
340 int vga_switcheroo_register_audio_client(struct pci_dev *pdev,
341                         const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
342                         enum vga_switcheroo_client_id id)
343 {
344         return register_client(pdev, ops, id | ID_BIT_AUDIO, false, true);
345 }
346 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_audio_client);
347
348 static struct vga_switcheroo_client *
349 find_client_from_pci(struct list_head *head, struct pci_dev *pdev)
350 {
351         struct vga_switcheroo_client *client;
352
353         list_for_each_entry(client, head, list)
354                 if (client->pdev == pdev)
355                         return client;
356         return NULL;
357 }
358
359 static struct vga_switcheroo_client *
360 find_client_from_id(struct list_head *head,
361                     enum vga_switcheroo_client_id client_id)
362 {
363         struct vga_switcheroo_client *client;
364
365         list_for_each_entry(client, head, list)
366                 if (client->id == client_id)
367                         return client;
368         return NULL;
369 }
370
371 static struct vga_switcheroo_client *
372 find_active_client(struct list_head *head)
373 {
374         struct vga_switcheroo_client *client;
375
376         list_for_each_entry(client, head, list)
377                 if (client->active)
378                         return client;
379         return NULL;
380 }
381
382 /**
383  * vga_switcheroo_client_probe_defer() - whether to defer probing a given client
384  * @pdev: client pci device
385  *
386  * Determine whether any prerequisites are not fulfilled to probe a given
387  * client. Drivers shall invoke this early on in their ->probe callback
388  * and return %-EPROBE_DEFER if it evaluates to %true. Thou shalt not
389  * register the client ere thou hast called this.
390  *
391  * Return: %true if probing should be deferred, otherwise %false.
392  */
393 bool vga_switcheroo_client_probe_defer(struct pci_dev *pdev)
394 {
395         if ((pdev->class >> 16) == PCI_BASE_CLASS_DISPLAY) {
396                 /*
397                  * apple-gmux is needed on pre-retina MacBook Pro
398                  * to probe the panel if pdev is the inactive GPU.
399                  */
400                 if (apple_gmux_present() && pdev != vga_default_device() &&
401                     !vgasr_priv.handler_flags)
402                         return true;
403         }
404
405         return false;
406 }
407 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_client_probe_defer);
408
409 static enum vga_switcheroo_state
410 vga_switcheroo_pwr_state(struct vga_switcheroo_client *client)
411 {
412         if (client->driver_power_control)
413                 if (pm_runtime_enabled(&client->pdev->dev) &&
414                     pm_runtime_active(&client->pdev->dev))
415                         return VGA_SWITCHEROO_ON;
416                 else
417                         return VGA_SWITCHEROO_OFF;
418         else
419                 return client->pwr_state;
420 }
421
422 /**
423  * vga_switcheroo_get_client_state() - obtain power state of a given client
424  * @pdev: client pci device
425  *
426  * Obtain power state of a given client as seen from vga_switcheroo.
427  * The function is only called from hda_intel.c.
428  *
429  * Return: Power state.
430  */
431 enum vga_switcheroo_state vga_switcheroo_get_client_state(struct pci_dev *pdev)
432 {
433         struct vga_switcheroo_client *client;
434         enum vga_switcheroo_state ret;
435
436         mutex_lock(&vgasr_mutex);
437         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
438         if (!client)
439                 ret = VGA_SWITCHEROO_NOT_FOUND;
440         else
441                 ret = vga_switcheroo_pwr_state(client);
442         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
443         return ret;
444 }
445 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_get_client_state);
446
447 /**
448  * vga_switcheroo_unregister_client() - unregister client
449  * @pdev: client pci device
450  *
451  * Unregister client. Disable vga_switcheroo if this is a vga client (GPU).
452  */
453 void vga_switcheroo_unregister_client(struct pci_dev *pdev)
454 {
455         struct vga_switcheroo_client *client;
456
457         mutex_lock(&vgasr_mutex);
458         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
459         if (client) {
460                 if (client_is_vga(client))
461                         vgasr_priv.registered_clients--;
462                 list_del(&client->list);
463                 kfree(client);
464         }
465         if (vgasr_priv.active && vgasr_priv.registered_clients < 2) {
466                 pr_info("disabled\n");
467                 vga_switcheroo_debugfs_fini(&vgasr_priv);
468                 vgasr_priv.active = false;
469         }
470         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
471 }
472 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unregister_client);
473
474 /**
475  * vga_switcheroo_client_fb_set() - set framebuffer of a given client
476  * @pdev: client pci device
477  * @info: framebuffer
478  *
479  * Set framebuffer of a given client. The console will be remapped to this
480  * on switching.
481  */
482 void vga_switcheroo_client_fb_set(struct pci_dev *pdev,
483                                  struct fb_info *info)
484 {
485         struct vga_switcheroo_client *client;
486
487         mutex_lock(&vgasr_mutex);
488         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
489         if (client)
490                 client->fb_info = info;
491         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
492 }
493 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_client_fb_set);
494
495 /**
496  * vga_switcheroo_lock_ddc() - temporarily switch DDC lines to a given client
497  * @pdev: client pci device
498  *
499  * Temporarily switch DDC lines to the client identified by @pdev
500  * (but leave the outputs otherwise switched to where they are).
501  * This allows the inactive client to probe EDID. The DDC lines must
502  * afterwards be switched back by calling vga_switcheroo_unlock_ddc(),
503  * even if this function returns an error.
504  *
505  * Return: Previous DDC owner on success or a negative int on error.
506  * Specifically, %-ENODEV if no handler has registered or if the handler
507  * does not support switching the DDC lines. Also, a negative value
508  * returned by the handler is propagated back to the caller.
509  * The return value has merely an informational purpose for any caller
510  * which might be interested in it. It is acceptable to ignore the return
511  * value and simply rely on the result of the subsequent EDID probe,
512  * which will be %NULL if DDC switching failed.
513  */
514 int vga_switcheroo_lock_ddc(struct pci_dev *pdev)
515 {
516         enum vga_switcheroo_client_id id;
517
518         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
519         if (!vgasr_priv.handler || !vgasr_priv.handler->switch_ddc) {
520                 vgasr_priv.old_ddc_owner = -ENODEV;
521                 return -ENODEV;
522         }
523
524         id = vgasr_priv.handler->get_client_id(pdev);
525         vgasr_priv.old_ddc_owner = vgasr_priv.handler->switch_ddc(id);
526         return vgasr_priv.old_ddc_owner;
527 }
528 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_lock_ddc);
529
530 /**
531  * vga_switcheroo_unlock_ddc() - switch DDC lines back to previous owner
532  * @pdev: client pci device
533  *
534  * Switch DDC lines back to the previous owner after calling
535  * vga_switcheroo_lock_ddc(). This must be called even if
536  * vga_switcheroo_lock_ddc() returned an error.
537  *
538  * Return: Previous DDC owner on success (i.e. the client identifier of @pdev)
539  * or a negative int on error.
540  * Specifically, %-ENODEV if no handler has registered or if the handler
541  * does not support switching the DDC lines. Also, a negative value
542  * returned by the handler is propagated back to the caller.
543  * Finally, invoking this function without calling vga_switcheroo_lock_ddc()
544  * first is not allowed and will result in %-EINVAL.
545  */
546 int vga_switcheroo_unlock_ddc(struct pci_dev *pdev)
547 {
548         enum vga_switcheroo_client_id id;
549         int ret = vgasr_priv.old_ddc_owner;
550
551         if (WARN_ON_ONCE(!mutex_is_locked(&vgasr_priv.mux_hw_lock)))
552                 return -EINVAL;
553
554         if (vgasr_priv.old_ddc_owner >= 0) {
555                 id = vgasr_priv.handler->get_client_id(pdev);
556                 if (vgasr_priv.old_ddc_owner != id)
557                         ret = vgasr_priv.handler->switch_ddc(
558                                                      vgasr_priv.old_ddc_owner);
559         }
560         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
561         return ret;
562 }
563 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unlock_ddc);
564
565 /**
566  * DOC: Manual switching and manual power control
567  *
568  * In this mode of use, the file /sys/kernel/debug/vgaswitcheroo/switch
569  * can be read to retrieve the current vga_switcheroo state and commands
570  * can be written to it to change the state. The file appears as soon as
571  * two GPU drivers and one handler have registered with vga_switcheroo.
572  * The following commands are understood:
573  *
574  * * OFF: Power off the device not in use.
575  * * ON: Power on the device not in use.
576  * * IGD: Switch to the integrated graphics device.
577  *   Power on the integrated GPU if necessary, power off the discrete GPU.
578  *   Prerequisite is that no user space processes (e.g. Xorg, alsactl)
579  *   have opened device files of the GPUs or the audio client. If the
580  *   switch fails, the user may invoke lsof(8) or fuser(1) on /dev/dri/
581  *   and /dev/snd/controlC1 to identify processes blocking the switch.
582  * * DIS: Switch to the discrete graphics device.
583  * * DIGD: Delayed switch to the integrated graphics device.
584  *   This will perform the switch once the last user space process has
585  *   closed the device files of the GPUs and the audio client.
586  * * DDIS: Delayed switch to the discrete graphics device.
587  * * MIGD: Mux-only switch to the integrated graphics device.
588  *   Does not remap console or change the power state of either gpu.
589  *   If the integrated GPU is currently off, the screen will turn black.
590  *   If it is on, the screen will show whatever happens to be in VRAM.
591  *   Either way, the user has to blindly enter the command to switch back.
592  * * MDIS: Mux-only switch to the discrete graphics device.
593  *
594  * For GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm,
595  * the ON and OFF commands are a no-op (see next section).
596  *
597  * For muxless machines, the IGD/DIS, DIGD/DDIS and MIGD/MDIS commands
598  * should not be used.
599  */
600
601 static int vga_switcheroo_show(struct seq_file *m, void *v)
602 {
603         struct vga_switcheroo_client *client;
604         int i = 0;
605
606         mutex_lock(&vgasr_mutex);
607         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
608                 seq_printf(m, "%d:%s%s:%c:%s%s:%s\n", i,
609                            client_id(client) == VGA_SWITCHEROO_DIS ? "DIS" :
610                                                                      "IGD",
611                            client_is_vga(client) ? "" : "-Audio",
612                            client->active ? '+' : ' ',
613                            client->driver_power_control ? "Dyn" : "",
614                            vga_switcheroo_pwr_state(client) ? "Pwr" : "Off",
615                            pci_name(client->pdev));
616                 i++;
617         }
618         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
619         return 0;
620 }
621
622 static int vga_switcheroo_debugfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
623 {
624         return single_open(file, vga_switcheroo_show, NULL);
625 }
626
627 static int vga_switchon(struct vga_switcheroo_client *client)
628 {
629         if (client->driver_power_control)
630                 return 0;
631         if (vgasr_priv.handler->power_state)
632                 vgasr_priv.handler->power_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
633         /* call the driver callback to turn on device */
634         client->ops->set_gpu_state(client->pdev, VGA_SWITCHEROO_ON);
635         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_ON;
636         return 0;
637 }
638
639 static int vga_switchoff(struct vga_switcheroo_client *client)
640 {
641         if (client->driver_power_control)
642                 return 0;
643         /* call the driver callback to turn off device */
644         client->ops->set_gpu_state(client->pdev, VGA_SWITCHEROO_OFF);
645         if (vgasr_priv.handler->power_state)
646                 vgasr_priv.handler->power_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
647         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_OFF;
648         return 0;
649 }
650
651 static void set_audio_state(enum vga_switcheroo_client_id id,
652                             enum vga_switcheroo_state state)
653 {
654         struct vga_switcheroo_client *client;
655
656         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients, id | ID_BIT_AUDIO);
657         if (client)
658                 client->ops->set_gpu_state(client->pdev, state);
659 }
660
661 /* stage one happens before delay */
662 static int vga_switchto_stage1(struct vga_switcheroo_client *new_client)
663 {
664         struct vga_switcheroo_client *active;
665
666         active = find_active_client(&vgasr_priv.clients);
667         if (!active)
668                 return 0;
669
670         if (vga_switcheroo_pwr_state(new_client) == VGA_SWITCHEROO_OFF)
671                 vga_switchon(new_client);
672
673         vga_set_default_device(new_client->pdev);
674         return 0;
675 }
676
677 /* post delay */
678 static int vga_switchto_stage2(struct vga_switcheroo_client *new_client)
679 {
680         int ret;
681         struct vga_switcheroo_client *active;
682
683         active = find_active_client(&vgasr_priv.clients);
684         if (!active)
685                 return 0;
686
687         active->active = false;
688
689         set_audio_state(active->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
690
691         if (new_client->fb_info) {
692                 struct fb_event event;
693
694                 console_lock();
695                 event.info = new_client->fb_info;
696                 fb_notifier_call_chain(FB_EVENT_REMAP_ALL_CONSOLE, &event);
697                 console_unlock();
698         }
699
700         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
701         ret = vgasr_priv.handler->switchto(new_client->id);
702         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
703         if (ret)
704                 return ret;
705
706         if (new_client->ops->reprobe)
707                 new_client->ops->reprobe(new_client->pdev);
708
709         if (vga_switcheroo_pwr_state(active) == VGA_SWITCHEROO_ON)
710                 vga_switchoff(active);
711
712         set_audio_state(new_client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
713
714         new_client->active = true;
715         return 0;
716 }
717
718 static bool check_can_switch(void)
719 {
720         struct vga_switcheroo_client *client;
721
722         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
723                 if (!client->ops->can_switch(client->pdev)) {
724                         pr_err("client %x refused switch\n", client->id);
725                         return false;
726                 }
727         }
728         return true;
729 }
730
731 static ssize_t
732 vga_switcheroo_debugfs_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
733                              size_t cnt, loff_t *ppos)
734 {
735         char usercmd[64];
736         int ret;
737         bool delay = false, can_switch;
738         bool just_mux = false;
739         enum vga_switcheroo_client_id client_id = VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID;
740         struct vga_switcheroo_client *client = NULL;
741
742         if (cnt > 63)
743                 cnt = 63;
744
745         if (copy_from_user(usercmd, ubuf, cnt))
746                 return -EFAULT;
747
748         mutex_lock(&vgasr_mutex);
749
750         if (!vgasr_priv.active) {
751                 cnt = -EINVAL;
752                 goto out;
753         }
754
755         /* pwr off the device not in use */
756         if (strncmp(usercmd, "OFF", 3) == 0) {
757                 list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
758                         if (client->active || client_is_audio(client))
759                                 continue;
760                         if (client->driver_power_control)
761                                 continue;
762                         set_audio_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
763                         if (client->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_ON)
764                                 vga_switchoff(client);
765                 }
766                 goto out;
767         }
768         /* pwr on the device not in use */
769         if (strncmp(usercmd, "ON", 2) == 0) {
770                 list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
771                         if (client->active || client_is_audio(client))
772                                 continue;
773                         if (client->driver_power_control)
774                                 continue;
775                         if (client->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_OFF)
776                                 vga_switchon(client);
777                         set_audio_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
778                 }
779                 goto out;
780         }
781
782         /* request a delayed switch - test can we switch now */
783         if (strncmp(usercmd, "DIGD", 4) == 0) {
784                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
785                 delay = true;
786         }
787
788         if (strncmp(usercmd, "DDIS", 4) == 0) {
789                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
790                 delay = true;
791         }
792
793         if (strncmp(usercmd, "IGD", 3) == 0)
794                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
795
796         if (strncmp(usercmd, "DIS", 3) == 0)
797                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
798
799         if (strncmp(usercmd, "MIGD", 4) == 0) {
800                 just_mux = true;
801                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
802         }
803         if (strncmp(usercmd, "MDIS", 4) == 0) {
804                 just_mux = true;
805                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
806         }
807
808         if (client_id == VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID)
809                 goto out;
810         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients, client_id);
811         if (!client)
812                 goto out;
813
814         vgasr_priv.delayed_switch_active = false;
815
816         if (just_mux) {
817                 mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
818                 ret = vgasr_priv.handler->switchto(client_id);
819                 mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
820                 goto out;
821         }
822
823         if (client->active)
824                 goto out;
825
826         /* okay we want a switch - test if devices are willing to switch */
827         can_switch = check_can_switch();
828
829         if (can_switch == false && delay == false)
830                 goto out;
831
832         if (can_switch) {
833                 ret = vga_switchto_stage1(client);
834                 if (ret)
835                         pr_err("switching failed stage 1 %d\n", ret);
836
837                 ret = vga_switchto_stage2(client);
838                 if (ret)
839                         pr_err("switching failed stage 2 %d\n", ret);
840
841         } else {
842                 pr_info("setting delayed switch to client %d\n", client->id);
843                 vgasr_priv.delayed_switch_active = true;
844                 vgasr_priv.delayed_client_id = client_id;
845
846                 ret = vga_switchto_stage1(client);
847                 if (ret)
848                         pr_err("delayed switching stage 1 failed %d\n", ret);
849         }
850
851 out:
852         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
853         return cnt;
854 }
855
856 static const struct file_operations vga_switcheroo_debugfs_fops = {
857         .owner = THIS_MODULE,
858         .open = vga_switcheroo_debugfs_open,
859         .write = vga_switcheroo_debugfs_write,
860         .read = seq_read,
861         .llseek = seq_lseek,
862         .release = single_release,
863 };
864
865 static void vga_switcheroo_debugfs_fini(struct vgasr_priv *priv)
866 {
867         debugfs_remove(priv->switch_file);
868         priv->switch_file = NULL;
869
870         debugfs_remove(priv->debugfs_root);
871         priv->debugfs_root = NULL;
872 }
873
874 static int vga_switcheroo_debugfs_init(struct vgasr_priv *priv)
875 {
876         static const char mp[] = "/sys/kernel/debug";
877
878         /* already initialised */
879         if (priv->debugfs_root)
880                 return 0;
881         priv->debugfs_root = debugfs_create_dir("vgaswitcheroo", NULL);
882
883         if (!priv->debugfs_root) {
884                 pr_err("Cannot create %s/vgaswitcheroo\n", mp);
885                 goto fail;
886         }
887
888         priv->switch_file = debugfs_create_file("switch", 0644,
889                                                 priv->debugfs_root, NULL,
890                                                 &vga_switcheroo_debugfs_fops);
891         if (!priv->switch_file) {
892                 pr_err("cannot create %s/vgaswitcheroo/switch\n", mp);
893                 goto fail;
894         }
895         return 0;
896 fail:
897         vga_switcheroo_debugfs_fini(priv);
898         return -1;
899 }
900
901 /**
902  * vga_switcheroo_process_delayed_switch() - helper for delayed switching
903  *
904  * Process a delayed switch if one is pending. DRM drivers should call this
905  * from their ->lastclose callback.
906  *
907  * Return: 0 on success. -EINVAL if no delayed switch is pending, if the client
908  * has unregistered in the meantime or if there are other clients blocking the
909  * switch. If the actual switch fails, an error is reported and 0 is returned.
910  */
911 int vga_switcheroo_process_delayed_switch(void)
912 {
913         struct vga_switcheroo_client *client;
914         int ret;
915         int err = -EINVAL;
916
917         mutex_lock(&vgasr_mutex);
918         if (!vgasr_priv.delayed_switch_active)
919                 goto err;
920
921         pr_info("processing delayed switch to %d\n",
922                 vgasr_priv.delayed_client_id);
923
924         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients,
925                                      vgasr_priv.delayed_client_id);
926         if (!client || !check_can_switch())
927                 goto err;
928
929         ret = vga_switchto_stage2(client);
930         if (ret)
931                 pr_err("delayed switching failed stage 2 %d\n", ret);
932
933         vgasr_priv.delayed_switch_active = false;
934         err = 0;
935 err:
936         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
937         return err;
938 }
939 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_process_delayed_switch);
940
941 /**
942  * DOC: Driver power control
943  *
944  * In this mode of use, the discrete GPU automatically powers up and down at
945  * the discretion of the driver's runtime pm. On muxed machines, the user may
946  * still influence the muxer state by way of the debugfs interface, however
947  * the ON and OFF commands become a no-op for the discrete GPU.
948  *
949  * This mode is the default on Nvidia HybridPower/Optimus and ATI PowerXpress.
950  * Specifying nouveau.runpm=0, radeon.runpm=0 or amdgpu.runpm=0 on the kernel
951  * command line disables it.
952  *
953  * After the GPU has been suspended, the handler needs to be called to cut
954  * power to the GPU. Likewise it needs to reinstate power before the GPU
955  * can resume. This is achieved by vga_switcheroo_init_domain_pm_ops(),
956  * which augments the GPU's suspend/resume functions by the requisite
957  * calls to the handler.
958  *
959  * When the audio device resumes, the GPU needs to be woken. This is achieved
960  * by a PCI quirk which calls device_link_add() to declare a dependency on the
961  * GPU. That way, the GPU is kept awake whenever and as long as the audio
962  * device is in use.
963  *
964  * On muxed machines, if the mux is initially switched to the discrete GPU,
965  * the user ends up with a black screen when the GPU powers down after boot.
966  * As a workaround, the mux is forced to the integrated GPU on runtime suspend,
967  * cf. https://bugs.freedesktop.org/show_bug.cgi?id=75917
968  */
969
970 static void vga_switcheroo_power_switch(struct pci_dev *pdev,
971                                         enum vga_switcheroo_state state)
972 {
973         struct vga_switcheroo_client *client;
974
975         if (!vgasr_priv.handler->power_state)
976                 return;
977
978         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
979         if (!client)
980                 return;
981
982         if (!client->driver_power_control)
983                 return;
984
985         vgasr_priv.handler->power_state(client->id, state);
986 }
987
988 /* switcheroo power domain */
989 static int vga_switcheroo_runtime_suspend(struct device *dev)
990 {
991         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
992         int ret;
993
994         ret = dev->bus->pm->runtime_suspend(dev);
995         if (ret)
996                 return ret;
997         mutex_lock(&vgasr_mutex);
998         if (vgasr_priv.handler->switchto) {
999                 mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
1000                 vgasr_priv.handler->switchto(VGA_SWITCHEROO_IGD);
1001                 mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
1002         }
1003         vga_switcheroo_power_switch(pdev, VGA_SWITCHEROO_OFF);
1004         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 static int vga_switcheroo_runtime_resume(struct device *dev)
1009 {
1010         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1011         int ret;
1012
1013         mutex_lock(&vgasr_mutex);
1014         vga_switcheroo_power_switch(pdev, VGA_SWITCHEROO_ON);
1015         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1016         ret = dev->bus->pm->runtime_resume(dev);
1017         if (ret)
1018                 return ret;
1019
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /**
1024  * vga_switcheroo_init_domain_pm_ops() - helper for driver power control
1025  * @dev: vga client device
1026  * @domain: power domain
1027  *
1028  * Helper for GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm.
1029  * After the GPU has been suspended, the handler needs to be called to cut
1030  * power to the GPU. Likewise it needs to reinstate power before the GPU
1031  * can resume. To this end, this helper augments the suspend/resume functions
1032  * by the requisite calls to the handler. It needs only be called on platforms
1033  * where the power switch is separate to the device being powered down.
1034  */
1035 int vga_switcheroo_init_domain_pm_ops(struct device *dev,
1036                                       struct dev_pm_domain *domain)
1037 {
1038         /* copy over all the bus versions */
1039         if (dev->bus && dev->bus->pm) {
1040                 domain->ops = *dev->bus->pm;
1041                 domain->ops.runtime_suspend = vga_switcheroo_runtime_suspend;
1042                 domain->ops.runtime_resume = vga_switcheroo_runtime_resume;
1043
1044                 dev_pm_domain_set(dev, domain);
1045                 return 0;
1046         }
1047         dev_pm_domain_set(dev, NULL);
1048         return -EINVAL;
1049 }
1050 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_init_domain_pm_ops);
1051
1052 void vga_switcheroo_fini_domain_pm_ops(struct device *dev)
1053 {
1054         dev_pm_domain_set(dev, NULL);
1055 }
1056 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_fini_domain_pm_ops);