Merge master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davej/x86
[linux-2.6] / drivers / char / drm / i915_mem.c
1 /* i915_mem.c -- Simple agp/fb memory manager for i915 -*- linux-c -*-
2  */
3 /*
4  * Copyright 2003 Tungsten Graphics, Inc., Cedar Park, Texas.
5  * All Rights Reserved.
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
8  * copy of this software and associated documentation files (the
9  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
10  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
11  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
12  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
13  * the following conditions:
14  *
15  * The above copyright notice and this permission notice (including the
16  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
17  * of the Software.
18  *
19  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
20  * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
21  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT.
22  * IN NO EVENT SHALL TUNGSTEN GRAPHICS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
23  * ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
24  * TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE
25  * SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
26  *
27  */
28
29 #include "drmP.h"
30 #include "drm.h"
31 #include "i915_drm.h"
32 #include "i915_drv.h"
33
34 /* This memory manager is integrated into the global/local lru
35  * mechanisms used by the clients.  Specifically, it operates by
36  * setting the 'in_use' fields of the global LRU to indicate whether
37  * this region is privately allocated to a client.
38  *
39  * This does require the client to actually respect that field.
40  *
41  * Currently no effort is made to allocate 'private' memory in any
42  * clever way - the LRU information isn't used to determine which
43  * block to allocate, and the ring is drained prior to allocations --
44  * in other words allocation is expensive.
45  */
46 static void mark_block(drm_device_t * dev, struct mem_block *p, int in_use)
47 {
48         drm_i915_private_t *dev_priv = dev->dev_private;
49         drm_i915_sarea_t *sarea_priv = dev_priv->sarea_priv;
50         drm_tex_region_t *list;
51         unsigned shift, nr;
52         unsigned start;
53         unsigned end;
54         unsigned i;
55         int age;
56
57         shift = dev_priv->tex_lru_log_granularity;
58         nr = I915_NR_TEX_REGIONS;
59
60         start = p->start >> shift;
61         end = (p->start + p->size - 1) >> shift;
62
63         age = ++sarea_priv->texAge;
64         list = sarea_priv->texList;
65
66         /* Mark the regions with the new flag and update their age.  Move
67          * them to head of list to preserve LRU semantics.
68          */
69         for (i = start; i <= end; i++) {
70                 list[i].in_use = in_use;
71                 list[i].age = age;
72
73                 /* remove_from_list(i)
74                  */
75                 list[(unsigned)list[i].next].prev = list[i].prev;
76                 list[(unsigned)list[i].prev].next = list[i].next;
77
78                 /* insert_at_head(list, i)
79                  */
80                 list[i].prev = nr;
81                 list[i].next = list[nr].next;
82                 list[(unsigned)list[nr].next].prev = i;
83                 list[nr].next = i;
84         }
85 }
86
87 /* Very simple allocator for agp memory, working on a static range
88  * already mapped into each client's address space.
89  */
90
91 static struct mem_block *split_block(struct mem_block *p, int start, int size,
92                                      DRMFILE filp)
93 {
94         /* Maybe cut off the start of an existing block */
95         if (start > p->start) {
96                 struct mem_block *newblock =
97                     drm_alloc(sizeof(*newblock), DRM_MEM_BUFLISTS);
98                 if (!newblock)
99                         goto out;
100                 newblock->start = start;
101                 newblock->size = p->size - (start - p->start);
102                 newblock->filp = NULL;
103                 newblock->next = p->next;
104                 newblock->prev = p;
105                 p->next->prev = newblock;
106                 p->next = newblock;
107                 p->size -= newblock->size;
108                 p = newblock;
109         }
110
111         /* Maybe cut off the end of an existing block */
112         if (size < p->size) {
113                 struct mem_block *newblock =
114                     drm_alloc(sizeof(*newblock), DRM_MEM_BUFLISTS);
115                 if (!newblock)
116                         goto out;
117                 newblock->start = start + size;
118                 newblock->size = p->size - size;
119                 newblock->filp = NULL;
120                 newblock->next = p->next;
121                 newblock->prev = p;
122                 p->next->prev = newblock;
123                 p->next = newblock;
124                 p->size = size;
125         }
126
127       out:
128         /* Our block is in the middle */
129         p->filp = filp;
130         return p;
131 }
132
133 static struct mem_block *alloc_block(struct mem_block *heap, int size,
134                                      int align2, DRMFILE filp)
135 {
136         struct mem_block *p;
137         int mask = (1 << align2) - 1;
138
139         for (p = heap->next; p != heap; p = p->next) {
140                 int start = (p->start + mask) & ~mask;
141                 if (p->filp == NULL && start + size <= p->start + p->size)
142                         return split_block(p, start, size, filp);
143         }
144
145         return NULL;
146 }
147
148 static struct mem_block *find_block(struct mem_block *heap, int start)
149 {
150         struct mem_block *p;
151
152         for (p = heap->next; p != heap; p = p->next)
153                 if (p->start == start)
154                         return p;
155
156         return NULL;
157 }
158
159 static void free_block(struct mem_block *p)
160 {
161         p->filp = NULL;
162
163         /* Assumes a single contiguous range.  Needs a special filp in
164          * 'heap' to stop it being subsumed.
165          */
166         if (p->next->filp == NULL) {
167                 struct mem_block *q = p->next;
168                 p->size += q->size;
169                 p->next = q->next;
170                 p->next->prev = p;
171                 drm_free(q, sizeof(*q), DRM_MEM_BUFLISTS);
172         }
173
174         if (p->prev->filp == NULL) {
175                 struct mem_block *q = p->prev;
176                 q->size += p->size;
177                 q->next = p->next;
178                 q->next->prev = q;
179                 drm_free(p, sizeof(*q), DRM_MEM_BUFLISTS);
180         }
181 }
182
183 /* Initialize.  How to check for an uninitialized heap?
184  */
185 static int init_heap(struct mem_block **heap, int start, int size)
186 {
187         struct mem_block *blocks = drm_alloc(sizeof(*blocks), DRM_MEM_BUFLISTS);
188
189         if (!blocks)
190                 return -ENOMEM;
191
192         *heap = drm_alloc(sizeof(**heap), DRM_MEM_BUFLISTS);
193         if (!*heap) {
194                 drm_free(blocks, sizeof(*blocks), DRM_MEM_BUFLISTS);
195                 return -ENOMEM;
196         }
197
198         blocks->start = start;
199         blocks->size = size;
200         blocks->filp = NULL;
201         blocks->next = blocks->prev = *heap;
202
203         memset(*heap, 0, sizeof(**heap));
204         (*heap)->filp = (DRMFILE) - 1;
205         (*heap)->next = (*heap)->prev = blocks;
206         return 0;
207 }
208
209 /* Free all blocks associated with the releasing file.
210  */
211 void i915_mem_release(drm_device_t * dev, DRMFILE filp, struct mem_block *heap)
212 {
213         struct mem_block *p;
214
215         if (!heap || !heap->next)
216                 return;
217
218         for (p = heap->next; p != heap; p = p->next) {
219                 if (p->filp == filp) {
220                         p->filp = NULL;
221                         mark_block(dev, p, 0);
222                 }
223         }
224
225         /* Assumes a single contiguous range.  Needs a special filp in
226          * 'heap' to stop it being subsumed.
227          */
228         for (p = heap->next; p != heap; p = p->next) {
229                 while (p->filp == NULL && p->next->filp == NULL) {
230                         struct mem_block *q = p->next;
231                         p->size += q->size;
232                         p->next = q->next;
233                         p->next->prev = p;
234                         drm_free(q, sizeof(*q), DRM_MEM_BUFLISTS);
235                 }
236         }
237 }
238
239 /* Shutdown.
240  */
241 void i915_mem_takedown(struct mem_block **heap)
242 {
243         struct mem_block *p;
244
245         if (!*heap)
246                 return;
247
248         for (p = (*heap)->next; p != *heap;) {
249                 struct mem_block *q = p;
250                 p = p->next;
251                 drm_free(q, sizeof(*q), DRM_MEM_BUFLISTS);
252         }
253
254         drm_free(*heap, sizeof(**heap), DRM_MEM_BUFLISTS);
255         *heap = NULL;
256 }
257
258 static struct mem_block **get_heap(drm_i915_private_t * dev_priv, int region)
259 {
260         switch (region) {
261         case I915_MEM_REGION_AGP:
262                 return &dev_priv->agp_heap;
263         default:
264                 return NULL;
265         }
266 }
267
268 /* IOCTL HANDLERS */
269
270 int i915_mem_alloc(DRM_IOCTL_ARGS)
271 {
272         DRM_DEVICE;
273         drm_i915_private_t *dev_priv = dev->dev_private;
274         drm_i915_mem_alloc_t alloc;
275         struct mem_block *block, **heap;
276
277         if (!dev_priv) {
278                 DRM_ERROR("%s called with no initialization\n", __FUNCTION__);
279                 return DRM_ERR(EINVAL);
280         }
281
282         DRM_COPY_FROM_USER_IOCTL(alloc, (drm_i915_mem_alloc_t __user *) data,
283                                  sizeof(alloc));
284
285         heap = get_heap(dev_priv, alloc.region);
286         if (!heap || !*heap)
287                 return DRM_ERR(EFAULT);
288
289         /* Make things easier on ourselves: all allocations at least
290          * 4k aligned.
291          */
292         if (alloc.alignment < 12)
293                 alloc.alignment = 12;
294
295         block = alloc_block(*heap, alloc.size, alloc.alignment, filp);
296
297         if (!block)
298                 return DRM_ERR(ENOMEM);
299
300         mark_block(dev, block, 1);
301
302         if (DRM_COPY_TO_USER(alloc.region_offset, &block->start, sizeof(int))) {
303                 DRM_ERROR("copy_to_user\n");
304                 return DRM_ERR(EFAULT);
305         }
306
307         return 0;
308 }
309
310 int i915_mem_free(DRM_IOCTL_ARGS)
311 {
312         DRM_DEVICE;
313         drm_i915_private_t *dev_priv = dev->dev_private;
314         drm_i915_mem_free_t memfree;
315         struct mem_block *block, **heap;
316
317         if (!dev_priv) {
318                 DRM_ERROR("%s called with no initialization\n", __FUNCTION__);
319                 return DRM_ERR(EINVAL);
320         }
321
322         DRM_COPY_FROM_USER_IOCTL(memfree, (drm_i915_mem_free_t __user *) data,
323                                  sizeof(memfree));
324
325         heap = get_heap(dev_priv, memfree.region);
326         if (!heap || !*heap)
327                 return DRM_ERR(EFAULT);
328
329         block = find_block(*heap, memfree.region_offset);
330         if (!block)
331                 return DRM_ERR(EFAULT);
332
333         if (block->filp != filp)
334                 return DRM_ERR(EPERM);
335
336         mark_block(dev, block, 0);
337         free_block(block);
338         return 0;
339 }
340
341 int i915_mem_init_heap(DRM_IOCTL_ARGS)
342 {
343         DRM_DEVICE;
344         drm_i915_private_t *dev_priv = dev->dev_private;
345         drm_i915_mem_init_heap_t initheap;
346         struct mem_block **heap;
347
348         if (!dev_priv) {
349                 DRM_ERROR("%s called with no initialization\n", __FUNCTION__);
350                 return DRM_ERR(EINVAL);
351         }
352
353         DRM_COPY_FROM_USER_IOCTL(initheap,
354                                  (drm_i915_mem_init_heap_t __user *) data,
355                                  sizeof(initheap));
356
357         heap = get_heap(dev_priv, initheap.region);
358         if (!heap)
359                 return DRM_ERR(EFAULT);
360
361         if (*heap) {
362                 DRM_ERROR("heap already initialized?");
363                 return DRM_ERR(EFAULT);
364         }
365
366         return init_heap(heap, initheap.start, initheap.size);
367 }