Quelle  drm_debugfs_crc.c   Sprache: C

/*
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 * IN THE SOFTWARE.
 *
 * Based on code from the i915 driver.
 * Original author: Damien Lespiau <damien.lespiau@intel.com>
 *
 */

#include <linux/circ_buf.h>
#include <linux/ctype.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/uaccess.h>

#include <drm/drm_crtc.h>
#include <drm/drm_debugfs_crc.h>
#include <drm/drm_drv.h>
#include <drm/drm_print.h>

#include "drm_internal.h"

/**
 * DOC: CRC ABI
 *
 * DRM device drivers can provide to userspace CRC information of each frame as
 * it reached a given hardware component (a CRC sampling "source").
 *
 * Userspace can control generation of CRCs in a given CRTC by writing to the
 * file dri/0/crtc-N/crc/control in debugfs, with N being the :ref:`index of
 * the CRTC<crtc_index>`. Accepted values are source names (which are
 * driver-specific) and the "auto" keyword, which will let the driver select a
 * default source of frame CRCs for this CRTC.
 *
 * Once frame CRC generation is enabled, userspace can capture them by reading
 * the dri/0/crtc-N/crc/data file. Each line in that file contains the frame
 * number in the first field and then a number of unsigned integer fields
 * containing the CRC data. Fields are separated by a single space and the number
 * of CRC fields is source-specific.
 *
 * Note that though in some cases the CRC is computed in a specified way and on
 * the frame contents as supplied by userspace (eDP 1.3), in general the CRC
 * computation is performed in an unspecified way and on frame contents that have
 * been already processed in also an unspecified way and thus userspace cannot
 * rely on being able to generate matching CRC values for the frame contents that
 * it submits. In this general case, the maximum userspace can do is to compare
 * the reported CRCs of frames that should have the same contents.
 *
 * On the driver side the implementation effort is minimal, drivers only need to
 * implement &drm_crtc_funcs.set_crc_source and &drm_crtc_funcs.verify_crc_source.
 * The debugfs files are automatically set up if those vfuncs are set. CRC samples
 * need to be captured in the driver by calling drm_crtc_add_crc_entry().
 * Depending on the driver and HW requirements, &drm_crtc_funcs.set_crc_source
 * may result in a commit (even a full modeset).
 *
 * CRC results must be reliable across non-full-modeset atomic commits, so if a
 * commit via DRM_IOCTL_MODE_ATOMIC would disable or otherwise interfere with
 * CRC generation, then the driver must mark that commit as a full modeset
 * (drm_atomic_crtc_needs_modeset() should return true). As a result, to ensure
 * consistent results, generic userspace must re-setup CRC generation after a
 * legacy SETCRTC or an atomic commit with DRM_MODE_ATOMIC_ALLOW_MODESET.
 */

static int crc_control_show(struct seq_file *m, void *data)
{
 struct drm_crtc *crtc = m->private;

 if (crtc->funcs->get_crc_sources) {
  size_t count;
  const char *const *sources = crtc->funcs->get_crc_sources(crtc,
         &count);
  size_t values_cnt;
  int i;

  if (count == 0 || !sources)
   goto out;

  for (i = 0; i < count; i++)
   if (!crtc->funcs->verify_crc_source(crtc, sources[i],
           &values_cnt)) {
    if (strcmp(sources[i], crtc->crc.source))
     seq_printf(m, "%s\n", sources[i]);
    else
     seq_printf(m, "%s*\n", sources[i]);
   }
 }
 return 0;

out:
 seq_printf(m, "%s*\n", crtc->crc.source);
 return 0;
}

static int crc_control_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct drm_crtc *crtc = inode->i_private;

 return single_open(file, crc_control_show, crtc);
}

static ssize_t crc_control_write(struct file *file, const char __user *ubuf,
     size_t len, loff_t *offp)
{
 struct seq_file *m = file->private_data;
 struct drm_crtc *crtc = m->private;
 struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 char *source;
 size_t values_cnt;
 int ret;

 if (len == 0)
  return 0;

 if (len > PAGE_SIZE - 1) {
  DRM_DEBUG_KMS("Expected < %lu bytes into crtc crc control\n",
         PAGE_SIZE);
  return -E2BIG;
 }

 source = memdup_user_nul(ubuf, len);
 if (IS_ERR(source))
  return PTR_ERR(source);

 if (source[len - 1] == '\n')
  source[len - 1] = '\0';

 ret = crtc->funcs->verify_crc_source(crtc, source, &values_cnt);
 if (ret) {
  kfree(source);
  return ret;
 }

 spin_lock_irq(&crc->lock);

 if (crc->opened) {
  spin_unlock_irq(&crc->lock);
  kfree(source);
  return -EBUSY;
 }

 kfree(crc->source);
 crc->source = source;

 spin_unlock_irq(&crc->lock);

 *offp += len;
 return len;
}

static const struct file_operations drm_crtc_crc_control_fops = {
 .owner = THIS_MODULE,
 .open = crc_control_open,
 .read = seq_read,
 .llseek = seq_lseek,
 .release = single_release,
 .write = crc_control_write
};

static int crtc_crc_data_count(struct drm_crtc_crc *crc)
{
 assert_spin_locked(&crc->lock);
 return CIRC_CNT(crc->head, crc->tail, DRM_CRC_ENTRIES_NR);
}

static void crtc_crc_cleanup(struct drm_crtc_crc *crc)
{
 kfree(crc->entries);
 crc->overflow = false;
 crc->entries = NULL;
 crc->head = 0;
 crc->tail = 0;
 crc->values_cnt = 0;
 crc->opened = false;
}

static int crtc_crc_open(struct inode *inode, struct file *filep)
{
 struct drm_crtc *crtc = inode->i_private;
 struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 struct drm_crtc_crc_entry *entries = NULL;
 size_t values_cnt;
 int ret = 0;

 if (drm_drv_uses_atomic_modeset(crtc->dev)) {
  ret = drm_modeset_lock_single_interruptible(&crtc->mutex);
  if (ret)
   return ret;

  if (!crtc->state->active)
   ret = -EIO;
  drm_modeset_unlock(&crtc->mutex);

  if (ret)
   return ret;
 }

 ret = crtc->funcs->verify_crc_source(crtc, crc->source, &values_cnt);
 if (ret)
  return ret;

 if (WARN_ON(values_cnt > DRM_MAX_CRC_NR))
  return -EINVAL;

 if (WARN_ON(values_cnt == 0))
  return -EINVAL;

 entries = kcalloc(DRM_CRC_ENTRIES_NR, sizeof(*entries), GFP_KERNEL);
 if (!entries)
  return -ENOMEM;

 spin_lock_irq(&crc->lock);
 if (!crc->opened) {
  crc->opened = true;
  crc->entries = entries;
  crc->values_cnt = values_cnt;
 } else {
  ret = -EBUSY;
 }
 spin_unlock_irq(&crc->lock);

 if (ret) {
  kfree(entries);
  return ret;
 }

 ret = crtc->funcs->set_crc_source(crtc, crc->source);
 if (ret)
  goto err;

 return 0;

err:
 spin_lock_irq(&crc->lock);
 crtc_crc_cleanup(crc);
 spin_unlock_irq(&crc->lock);
 return ret;
}

static int crtc_crc_release(struct inode *inode, struct file *filep)
{
 struct drm_crtc *crtc = filep->f_inode->i_private;
 struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;

 /* terminate the infinite while loop if 'drm_dp_aux_crc_work' running */
 spin_lock_irq(&crc->lock);
 crc->opened = false;
 spin_unlock_irq(&crc->lock);

 crtc->funcs->set_crc_source(crtc, NULL);

 spin_lock_irq(&crc->lock);
 crtc_crc_cleanup(crc);
 spin_unlock_irq(&crc->lock);

 return 0;
}

/*
 * 1 frame field of 10 chars plus a number of CRC fields of 10 chars each, space
 * separated, with a newline at the end and null-terminated.
 */
#define LINE_LEN(values_cnt) (10 + 11 * values_cnt + 1 + 1)
#define MAX_LINE_LEN  (LINE_LEN(DRM_MAX_CRC_NR))

static ssize_t crtc_crc_read(struct file *filep, char __user *user_buf,
        size_t count, loff_t *pos)
{
 struct drm_crtc *crtc = filep->f_inode->i_private;
 struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 struct drm_crtc_crc_entry *entry;
 char buf[MAX_LINE_LEN];
 int ret, i;

 spin_lock_irq(&crc->lock);

 if (!crc->source) {
  spin_unlock_irq(&crc->lock);
  return 0;
 }

 /* Nothing to read? */
 while (crtc_crc_data_count(crc) == 0) {
  if (filep->f_flags & O_NONBLOCK) {
   spin_unlock_irq(&crc->lock);
   return -EAGAIN;
  }

  ret = wait_event_interruptible_lock_irq(crc->wq,
       crtc_crc_data_count(crc),
       crc->lock);
  if (ret) {
   spin_unlock_irq(&crc->lock);
   return ret;
  }
 }

 /* We know we have an entry to be read */
 entry = &crc->entries[crc->tail];

 if (count < LINE_LEN(crc->values_cnt)) {
  spin_unlock_irq(&crc->lock);
  return -EINVAL;
 }

 BUILD_BUG_ON_NOT_POWER_OF_2(DRM_CRC_ENTRIES_NR);
 crc->tail = (crc->tail + 1) & (DRM_CRC_ENTRIES_NR - 1);

 spin_unlock_irq(&crc->lock);

 if (entry->has_frame_counter)
  sprintf(buf, "0x%08x", entry->frame);
 else
  sprintf(buf, "XXXXXXXXXX");

 for (i = 0; i < crc->values_cnt; i++)
  sprintf(buf + 10 + i * 11, " 0x%08x", entry->crcs[i]);
 sprintf(buf + 10 + crc->values_cnt * 11, "\n");

 if (copy_to_user(user_buf, buf, LINE_LEN(crc->values_cnt)))
  return -EFAULT;

 return LINE_LEN(crc->values_cnt);
}

static __poll_t crtc_crc_poll(struct file *file, poll_table *wait)
{
 struct drm_crtc *crtc = file->f_inode->i_private;
 struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 __poll_t ret = 0;

 poll_wait(file, &crc->wq, wait);

 spin_lock_irq(&crc->lock);
 if (crc->source && crtc_crc_data_count(crc))
  ret |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 spin_unlock_irq(&crc->lock);

 return ret;
}

static const struct file_operations drm_crtc_crc_data_fops = {
 .owner = THIS_MODULE,
 .open = crtc_crc_open,
 .read = crtc_crc_read,
 .poll = crtc_crc_poll,
 .release = crtc_crc_release,
};

void drm_debugfs_crtc_crc_add(struct drm_crtc *crtc)
{
 struct dentry *crc_ent;

 if (!crtc->funcs->set_crc_source || !crtc->funcs->verify_crc_source)
  return;

 crc_ent = debugfs_create_dir("crc", crtc->debugfs_entry);

 debugfs_create_file("control", S_IRUGO | S_IWUSR, crc_ent, crtc,
       &drm_crtc_crc_control_fops);
 debugfs_create_file("data", S_IRUGO, crc_ent, crtc,
       &drm_crtc_crc_data_fops);
}

/**
 * drm_crtc_add_crc_entry - Add entry with CRC information for a frame
 * @crtc: CRTC to which the frame belongs
 * @has_frame: whether this entry has a frame number to go with
 * @frame: number of the frame these CRCs are about
 * @crcs: array of CRC values, with length matching #drm_crtc_crc.values_cnt
 *
 * For each frame, the driver polls the source of CRCs for new data and calls
 * this function to add them to the buffer from where userspace reads.
 */
int drm_crtc_add_crc_entry(struct drm_crtc *crtc, bool has_frame,
      uint32_t frame, uint32_t *crcs)
{
 struct drm_crtc_crc *crc = &crtc->crc;
 struct drm_crtc_crc_entry *entry;
 int head, tail;
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&crc->lock, flags);

 /* Caller may not have noticed yet that userspace has stopped reading */
 if (!crc->entries) {
  spin_unlock_irqrestore(&crc->lock, flags);
  return -EINVAL;
 }

 head = crc->head;
 tail = crc->tail;

 if (CIRC_SPACE(head, tail, DRM_CRC_ENTRIES_NR) < 1) {
  bool was_overflow = crc->overflow;

  crc->overflow = true;
  spin_unlock_irqrestore(&crc->lock, flags);

  if (!was_overflow)
   DRM_ERROR("Overflow of CRC buffer, userspace reads too slow.\n");

  return -ENOBUFS;
 }

 entry = &crc->entries[head];
 entry->frame = frame;
 entry->has_frame_counter = has_frame;
 memcpy(&entry->crcs, crcs, sizeof(*crcs) * crc->values_cnt);

 head = (head + 1) & (DRM_CRC_ENTRIES_NR - 1);
 crc->head = head;

 spin_unlock_irqrestore(&crc->lock, flags);

 wake_up_interruptible(&crc->wq);

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(drm_crtc_add_crc_entry);