109593216SChristian König // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR MIT
209593216SChristian König
309593216SChristian König #include <drm/drm_exec.h>
409593216SChristian König #include <drm/drm_gem.h>
509593216SChristian König #include <linux/dma-resv.h>
609593216SChristian König
709593216SChristian König /**
809593216SChristian König * DOC: Overview
909593216SChristian König *
1009593216SChristian König * This component mainly abstracts the retry loop necessary for locking
1109593216SChristian König * multiple GEM objects while preparing hardware operations (e.g. command
1209593216SChristian König * submissions, page table updates etc..).
1309593216SChristian König *
1409593216SChristian König * If a contention is detected while locking a GEM object the cleanup procedure
1509593216SChristian König * unlocks all previously locked GEM objects and locks the contended one first
1609593216SChristian König * before locking any further objects.
1709593216SChristian König *
1809593216SChristian König * After an object is locked fences slots can optionally be reserved on the
1909593216SChristian König * dma_resv object inside the GEM object.
2009593216SChristian König *
2109593216SChristian König * A typical usage pattern should look like this::
2209593216SChristian König *
2309593216SChristian König * struct drm_gem_object *obj;
2409593216SChristian König * struct drm_exec exec;
2509593216SChristian König * unsigned long index;
2609593216SChristian König * int ret;
2709593216SChristian König *
2809593216SChristian König * drm_exec_init(&exec, DRM_EXEC_INTERRUPTIBLE_WAIT);
2909593216SChristian König * drm_exec_until_all_locked(&exec) {
3009593216SChristian König * ret = drm_exec_prepare_obj(&exec, boA, 1);
3109593216SChristian König * drm_exec_retry_on_contention(&exec);
3209593216SChristian König * if (ret)
3309593216SChristian König * goto error;
3409593216SChristian König *
3509593216SChristian König * ret = drm_exec_prepare_obj(&exec, boB, 1);
3609593216SChristian König * drm_exec_retry_on_contention(&exec);
3709593216SChristian König * if (ret)
3809593216SChristian König * goto error;
3909593216SChristian König * }
4009593216SChristian König *
4109593216SChristian König * drm_exec_for_each_locked_object(&exec, index, obj) {
4209593216SChristian König * dma_resv_add_fence(obj->resv, fence, DMA_RESV_USAGE_READ);
4309593216SChristian König * ...
4409593216SChristian König * }
4509593216SChristian König * drm_exec_fini(&exec);
4609593216SChristian König *
4709593216SChristian König * See struct dma_exec for more details.
4809593216SChristian König */
4909593216SChristian König
5009593216SChristian König /* Dummy value used to initially enter the retry loop */
5109593216SChristian König #define DRM_EXEC_DUMMY ((void *)~0)
5209593216SChristian König
5309593216SChristian König /* Unlock all objects and drop references */
drm_exec_unlock_all(struct drm_exec * exec)5409593216SChristian König static void drm_exec_unlock_all(struct drm_exec *exec)
5509593216SChristian König {
5609593216SChristian König struct drm_gem_object *obj;
5709593216SChristian König unsigned long index;
5809593216SChristian König
59*d20b484cSThomas Hellström drm_exec_for_each_locked_object_reverse(exec, index, obj) {
6009593216SChristian König dma_resv_unlock(obj->resv);
6109593216SChristian König drm_gem_object_put(obj);
6209593216SChristian König }
6309593216SChristian König
6409593216SChristian König drm_gem_object_put(exec->prelocked);
6509593216SChristian König exec->prelocked = NULL;
6609593216SChristian König }
6709593216SChristian König
6809593216SChristian König /**
6909593216SChristian König * drm_exec_init - initialize a drm_exec object
7009593216SChristian König * @exec: the drm_exec object to initialize
7109593216SChristian König * @flags: controls locking behavior, see DRM_EXEC_* defines
7209593216SChristian König *
7309593216SChristian König * Initialize the object and make sure that we can track locked objects.
7409593216SChristian König */
drm_exec_init(struct drm_exec * exec,uint32_t flags)7509593216SChristian König void drm_exec_init(struct drm_exec *exec, uint32_t flags)
7609593216SChristian König {
7709593216SChristian König exec->flags = flags;
7809593216SChristian König exec->objects = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
7909593216SChristian König
8009593216SChristian König /* If allocation here fails, just delay that till the first use */
8109593216SChristian König exec->max_objects = exec->objects ? PAGE_SIZE / sizeof(void *) : 0;
8209593216SChristian König exec->num_objects = 0;
8309593216SChristian König exec->contended = DRM_EXEC_DUMMY;
8409593216SChristian König exec->prelocked = NULL;
8509593216SChristian König }
8609593216SChristian König EXPORT_SYMBOL(drm_exec_init);
8709593216SChristian König
8809593216SChristian König /**
8909593216SChristian König * drm_exec_fini - finalize a drm_exec object
9009593216SChristian König * @exec: the drm_exec object to finalize
9109593216SChristian König *
9209593216SChristian König * Unlock all locked objects, drop the references to objects and free all memory
9309593216SChristian König * used for tracking the state.
9409593216SChristian König */
drm_exec_fini(struct drm_exec * exec)9509593216SChristian König void drm_exec_fini(struct drm_exec *exec)
9609593216SChristian König {
9709593216SChristian König drm_exec_unlock_all(exec);
9809593216SChristian König kvfree(exec->objects);
9909593216SChristian König if (exec->contended != DRM_EXEC_DUMMY) {
10009593216SChristian König drm_gem_object_put(exec->contended);
10109593216SChristian König ww_acquire_fini(&exec->ticket);
10209593216SChristian König }
10309593216SChristian König }
10409593216SChristian König EXPORT_SYMBOL(drm_exec_fini);
10509593216SChristian König
10609593216SChristian König /**
10709593216SChristian König * drm_exec_cleanup - cleanup when contention is detected
10809593216SChristian König * @exec: the drm_exec object to cleanup
10909593216SChristian König *
11009593216SChristian König * Cleanup the current state and return true if we should stay inside the retry
11109593216SChristian König * loop, false if there wasn't any contention detected and we can keep the
11209593216SChristian König * objects locked.
11309593216SChristian König */
drm_exec_cleanup(struct drm_exec * exec)11409593216SChristian König bool drm_exec_cleanup(struct drm_exec *exec)
11509593216SChristian König {
11609593216SChristian König if (likely(!exec->contended)) {
11709593216SChristian König ww_acquire_done(&exec->ticket);
11809593216SChristian König return false;
11909593216SChristian König }
12009593216SChristian König
12109593216SChristian König if (likely(exec->contended == DRM_EXEC_DUMMY)) {
12209593216SChristian König exec->contended = NULL;
12309593216SChristian König ww_acquire_init(&exec->ticket, &reservation_ww_class);
12409593216SChristian König return true;
12509593216SChristian König }
12609593216SChristian König
12709593216SChristian König drm_exec_unlock_all(exec);
12809593216SChristian König exec->num_objects = 0;
12909593216SChristian König return true;
13009593216SChristian König }
13109593216SChristian König EXPORT_SYMBOL(drm_exec_cleanup);
13209593216SChristian König
13309593216SChristian König /* Track the locked object in the array */
drm_exec_obj_locked(struct drm_exec * exec,struct drm_gem_object * obj)13409593216SChristian König static int drm_exec_obj_locked(struct drm_exec *exec,
13509593216SChristian König struct drm_gem_object *obj)
13609593216SChristian König {
13709593216SChristian König if (unlikely(exec->num_objects == exec->max_objects)) {
13809593216SChristian König size_t size = exec->max_objects * sizeof(void *);
13909593216SChristian König void *tmp;
14009593216SChristian König
14109593216SChristian König tmp = kvrealloc(exec->objects, size, size + PAGE_SIZE,
14209593216SChristian König GFP_KERNEL);
14309593216SChristian König if (!tmp)
14409593216SChristian König return -ENOMEM;
14509593216SChristian König
14609593216SChristian König exec->objects = tmp;
14709593216SChristian König exec->max_objects += PAGE_SIZE / sizeof(void *);
14809593216SChristian König }
14909593216SChristian König drm_gem_object_get(obj);
15009593216SChristian König exec->objects[exec->num_objects++] = obj;
15109593216SChristian König
15209593216SChristian König return 0;
15309593216SChristian König }
15409593216SChristian König
15509593216SChristian König /* Make sure the contended object is locked first */
drm_exec_lock_contended(struct drm_exec * exec)15609593216SChristian König static int drm_exec_lock_contended(struct drm_exec *exec)
15709593216SChristian König {
15809593216SChristian König struct drm_gem_object *obj = exec->contended;
15909593216SChristian König int ret;
16009593216SChristian König
16109593216SChristian König if (likely(!obj))
16209593216SChristian König return 0;
16309593216SChristian König
16409593216SChristian König /* Always cleanup the contention so that error handling can kick in */
16509593216SChristian König exec->contended = NULL;
16609593216SChristian König if (exec->flags & DRM_EXEC_INTERRUPTIBLE_WAIT) {
16709593216SChristian König ret = dma_resv_lock_slow_interruptible(obj->resv,
16809593216SChristian König &exec->ticket);
16909593216SChristian König if (unlikely(ret))
17009593216SChristian König goto error_dropref;
17109593216SChristian König } else {
17209593216SChristian König dma_resv_lock_slow(obj->resv, &exec->ticket);
17309593216SChristian König }
17409593216SChristian König
17509593216SChristian König ret = drm_exec_obj_locked(exec, obj);
17609593216SChristian König if (unlikely(ret))
17709593216SChristian König goto error_unlock;
17809593216SChristian König
17909593216SChristian König exec->prelocked = obj;
18009593216SChristian König return 0;
18109593216SChristian König
18209593216SChristian König error_unlock:
18309593216SChristian König dma_resv_unlock(obj->resv);
18409593216SChristian König
18509593216SChristian König error_dropref:
18609593216SChristian König drm_gem_object_put(obj);
18709593216SChristian König return ret;
18809593216SChristian König }
18909593216SChristian König
19009593216SChristian König /**
19109593216SChristian König * drm_exec_lock_obj - lock a GEM object for use
19209593216SChristian König * @exec: the drm_exec object with the state
19309593216SChristian König * @obj: the GEM object to lock
19409593216SChristian König *
19509593216SChristian König * Lock a GEM object for use and grab a reference to it.
19609593216SChristian König *
19709593216SChristian König * Returns: -EDEADLK if a contention is detected, -EALREADY when object is
19809593216SChristian König * already locked (can be suppressed by setting the DRM_EXEC_IGNORE_DUPLICATES
19909593216SChristian König * flag), -ENOMEM when memory allocation failed and zero for success.
20009593216SChristian König */
drm_exec_lock_obj(struct drm_exec * exec,struct drm_gem_object * obj)20109593216SChristian König int drm_exec_lock_obj(struct drm_exec *exec, struct drm_gem_object *obj)
20209593216SChristian König {
20309593216SChristian König int ret;
20409593216SChristian König
20509593216SChristian König ret = drm_exec_lock_contended(exec);
20609593216SChristian König if (unlikely(ret))
20709593216SChristian König return ret;
20809593216SChristian König
20909593216SChristian König if (exec->prelocked == obj) {
21009593216SChristian König drm_gem_object_put(exec->prelocked);
21109593216SChristian König exec->prelocked = NULL;
21209593216SChristian König return 0;
21309593216SChristian König }
21409593216SChristian König
21509593216SChristian König if (exec->flags & DRM_EXEC_INTERRUPTIBLE_WAIT)
21609593216SChristian König ret = dma_resv_lock_interruptible(obj->resv, &exec->ticket);
21709593216SChristian König else
21809593216SChristian König ret = dma_resv_lock(obj->resv, &exec->ticket);
21909593216SChristian König
22009593216SChristian König if (unlikely(ret == -EDEADLK)) {
22109593216SChristian König drm_gem_object_get(obj);
22209593216SChristian König exec->contended = obj;
22309593216SChristian König return -EDEADLK;
22409593216SChristian König }
22509593216SChristian König
22609593216SChristian König if (unlikely(ret == -EALREADY) &&
22709593216SChristian König exec->flags & DRM_EXEC_IGNORE_DUPLICATES)
22809593216SChristian König return 0;
22909593216SChristian König
23009593216SChristian König if (unlikely(ret))
23109593216SChristian König return ret;
23209593216SChristian König
23309593216SChristian König ret = drm_exec_obj_locked(exec, obj);
23409593216SChristian König if (ret)
23509593216SChristian König goto error_unlock;
23609593216SChristian König
23709593216SChristian König return 0;
23809593216SChristian König
23909593216SChristian König error_unlock:
24009593216SChristian König dma_resv_unlock(obj->resv);
24109593216SChristian König return ret;
24209593216SChristian König }
24309593216SChristian König EXPORT_SYMBOL(drm_exec_lock_obj);
24409593216SChristian König
24509593216SChristian König /**
24609593216SChristian König * drm_exec_unlock_obj - unlock a GEM object in this exec context
24709593216SChristian König * @exec: the drm_exec object with the state
24809593216SChristian König * @obj: the GEM object to unlock
24909593216SChristian König *
25009593216SChristian König * Unlock the GEM object and remove it from the collection of locked objects.
25109593216SChristian König * Should only be used to unlock the most recently locked objects. It's not time
25209593216SChristian König * efficient to unlock objects locked long ago.
25309593216SChristian König */
drm_exec_unlock_obj(struct drm_exec * exec,struct drm_gem_object * obj)25409593216SChristian König void drm_exec_unlock_obj(struct drm_exec *exec, struct drm_gem_object *obj)
25509593216SChristian König {
25609593216SChristian König unsigned int i;
25709593216SChristian König
25809593216SChristian König for (i = exec->num_objects; i--;) {
25909593216SChristian König if (exec->objects[i] == obj) {
26009593216SChristian König dma_resv_unlock(obj->resv);
26109593216SChristian König for (++i; i < exec->num_objects; ++i)
26209593216SChristian König exec->objects[i - 1] = exec->objects[i];
26309593216SChristian König --exec->num_objects;
26409593216SChristian König drm_gem_object_put(obj);
26509593216SChristian König return;
26609593216SChristian König }
26709593216SChristian König
26809593216SChristian König }
26909593216SChristian König }
27009593216SChristian König EXPORT_SYMBOL(drm_exec_unlock_obj);
27109593216SChristian König
27209593216SChristian König /**
27309593216SChristian König * drm_exec_prepare_obj - prepare a GEM object for use
27409593216SChristian König * @exec: the drm_exec object with the state
27509593216SChristian König * @obj: the GEM object to prepare
27609593216SChristian König * @num_fences: how many fences to reserve
27709593216SChristian König *
27809593216SChristian König * Prepare a GEM object for use by locking it and reserving fence slots.
27909593216SChristian König *
28009593216SChristian König * Returns: -EDEADLK if a contention is detected, -EALREADY when object is
28109593216SChristian König * already locked, -ENOMEM when memory allocation failed and zero for success.
28209593216SChristian König */
drm_exec_prepare_obj(struct drm_exec * exec,struct drm_gem_object * obj,unsigned int num_fences)28309593216SChristian König int drm_exec_prepare_obj(struct drm_exec *exec, struct drm_gem_object *obj,
28409593216SChristian König unsigned int num_fences)
28509593216SChristian König {
28609593216SChristian König int ret;
28709593216SChristian König
28809593216SChristian König ret = drm_exec_lock_obj(exec, obj);
28909593216SChristian König if (ret)
29009593216SChristian König return ret;
29109593216SChristian König
29209593216SChristian König ret = dma_resv_reserve_fences(obj->resv, num_fences);
29309593216SChristian König if (ret) {
29409593216SChristian König drm_exec_unlock_obj(exec, obj);
29509593216SChristian König return ret;
29609593216SChristian König }
29709593216SChristian König
29809593216SChristian König return 0;
29909593216SChristian König }
30009593216SChristian König EXPORT_SYMBOL(drm_exec_prepare_obj);
30109593216SChristian König
30209593216SChristian König /**
30309593216SChristian König * drm_exec_prepare_array - helper to prepare an array of objects
30409593216SChristian König * @exec: the drm_exec object with the state
30509593216SChristian König * @objects: array of GEM object to prepare
30609593216SChristian König * @num_objects: number of GEM objects in the array
30709593216SChristian König * @num_fences: number of fences to reserve on each GEM object
30809593216SChristian König *
30909593216SChristian König * Prepares all GEM objects in an array, aborts on first error.
31009593216SChristian König * Reserves @num_fences on each GEM object after locking it.
31109593216SChristian König *
31209593216SChristian König * Returns: -EDEADLOCK on contention, -EALREADY when object is already locked,
31309593216SChristian König * -ENOMEM when memory allocation failed and zero for success.
31409593216SChristian König */
drm_exec_prepare_array(struct drm_exec * exec,struct drm_gem_object ** objects,unsigned int num_objects,unsigned int num_fences)31509593216SChristian König int drm_exec_prepare_array(struct drm_exec *exec,
31609593216SChristian König struct drm_gem_object **objects,
31709593216SChristian König unsigned int num_objects,
31809593216SChristian König unsigned int num_fences)
31909593216SChristian König {
32009593216SChristian König int ret;
32109593216SChristian König
32209593216SChristian König for (unsigned int i = 0; i < num_objects; ++i) {
32309593216SChristian König ret = drm_exec_prepare_obj(exec, objects[i], num_fences);
32409593216SChristian König if (unlikely(ret))
32509593216SChristian König return ret;
32609593216SChristian König }
32709593216SChristian König
32809593216SChristian König return 0;
32909593216SChristian König }
33009593216SChristian König EXPORT_SYMBOL(drm_exec_prepare_array);
33109593216SChristian König
33209593216SChristian König MODULE_DESCRIPTION("DRM execution context");
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