msm.c

   1 /*
   2  * Copyright 2018 The Chromium OS Authors. All rights reserved.
   3  * Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   4  * found in the LICENSE file.
   5  */
   6
   7 #ifdef DRV_MSM
   8
   9 #include <assert.h>
  10 #include <drm_fourcc.h>
  11 #include <errno.h>
  12 #include <msm_drm.h>
  13 #include <stdbool.h>
  14 #include <stdio.h>
  15 #include <string.h>
  16 #include <sys/mman.h>
  17 #include <xf86drm.h>
  18
  19 #include "drv_priv.h"
  20 #include "helpers.h"
  21 #include "util.h"
  22
  23 /* Alignment values are based on SDM845 Gfx IP */
  24 #define DEFAULT_ALIGNMENT 64
  25 #define BUFFER_SIZE_ALIGN 4096
  26
  27 #define VENUS_STRIDE_ALIGN 128
  28 #define VENUS_SCANLINE_ALIGN 16
  29 #define NV12_LINEAR_PADDING (12 * 1024)
  30 #define NV12_UBWC_PADDING(y_stride) (MAX(16 * 1024, y_stride * 48))
  31 #define MACROTILE_WIDTH_ALIGN 64
  32 #define MACROTILE_HEIGHT_ALIGN 16
  33 #define PLANE_SIZE_ALIGN 4096
  34
  35 #define MSM_UBWC_TILING 1
  36
  37 static const uint32_t render_target_formats[] = { DRM_FORMAT_ABGR8888, DRM_FORMAT_ARGB8888,
  38                                                   DRM_FORMAT_RGB565, DRM_FORMAT_XBGR8888,
  39                                                   DRM_FORMAT_XRGB8888 };
  40
  41 static const uint32_t texture_source_formats[] = { DRM_FORMAT_NV12, DRM_FORMAT_R8,
  42                                                    DRM_FORMAT_YVU420, DRM_FORMAT_YVU420_ANDROID };
  43
  44 /*
  45  * Each macrotile consists of m x n (mostly 4 x 4) tiles.
  46  * Pixel data pitch/stride is aligned with macrotile width.
  47  * Pixel data height is aligned with macrotile height.
  48  * Entire pixel data buffer is aligned with 4k(bytes).
  49  */
  50 static uint32_t get_ubwc_meta_size(uint32_t width, uint32_t height, uint32_t tile_width,
  51                                    uint32_t tile_height)
  52 {
  53         uint32_t macrotile_width, macrotile_height;
  54
  55         macrotile_width = DIV_ROUND_UP(width, tile_width);
  56         macrotile_height = DIV_ROUND_UP(height, tile_height);
  57
  58         // Align meta buffer width to 64 blocks
  59         macrotile_width = ALIGN(macrotile_width, MACROTILE_WIDTH_ALIGN);
  60
  61         // Align meta buffer height to 16 blocks
  62         macrotile_height = ALIGN(macrotile_height, MACROTILE_HEIGHT_ALIGN);
  63
  64         return ALIGN(macrotile_width * macrotile_height, PLANE_SIZE_ALIGN);
  65 }
  66
  67 static void msm_calculate_layout(struct bo *bo)
  68 {
  69         uint32_t width, height;
  70
  71         width = bo->width;
  72         height = bo->height;
  73
  74         /* NV12 format requires extra padding with platform
  75          * specific alignments for venus driver
  76          */
  77         if (bo->format == DRM_FORMAT_NV12) {
  78                 uint32_t y_stride, uv_stride, y_scanline, uv_scanline, y_plane, uv_plane, size,
  79                     extra_padding;
  80
  81                 y_stride = ALIGN(width, VENUS_STRIDE_ALIGN);
  82                 uv_stride = ALIGN(width, VENUS_STRIDE_ALIGN);
  83                 y_scanline = ALIGN(height, VENUS_SCANLINE_ALIGN * 2);
  84                 uv_scanline = ALIGN(DIV_ROUND_UP(height, 2), VENUS_SCANLINE_ALIGN);
  85                 y_plane = y_stride * y_scanline;
  86                 uv_plane = uv_stride * uv_scanline;
  87
  88                 if (bo->tiling == MSM_UBWC_TILING) {
  89                         y_plane += get_ubwc_meta_size(width, height, 32, 8);
  90                         uv_plane += get_ubwc_meta_size(width >> 1, height >> 1, 16, 8);
  91                         extra_padding = NV12_UBWC_PADDING(y_stride);
  92                 } else {
  93                         extra_padding = NV12_LINEAR_PADDING;
  94                 }
  95
  96                 bo->strides[0] = y_stride;
  97                 bo->sizes[0] = y_plane;
  98                 bo->offsets[1] = y_plane;
  99                 bo->strides[1] = uv_stride;
 100                 size = y_plane + uv_plane + extra_padding;
 101                 bo->total_size = ALIGN(size, BUFFER_SIZE_ALIGN);
 102                 bo->sizes[1] = bo->total_size - bo->sizes[0];
 103         } else {
 104                 uint32_t stride, alignw, alignh;
 105
 106                 alignw = ALIGN(width, DEFAULT_ALIGNMENT);
 107                 /* HAL_PIXEL_FORMAT_YV12 requires that the buffer's height not be aligned. */
 108                 if (bo->format == DRM_FORMAT_YVU420_ANDROID) {
 109                         alignh = height;
 110                 } else {
 111                         alignh = ALIGN(height, DEFAULT_ALIGNMENT);
 112                 }
 113
 114                 stride = drv_stride_from_format(bo->format, alignw, 0);
 115
 116                 /* Calculate size and assign stride, size, offset to each plane based on format */
 117                 drv_bo_from_format(bo, stride, alignh, bo->format);
 118
 119                 /* For all RGB UBWC formats */
 120                 if (bo->tiling == MSM_UBWC_TILING) {
 121                         bo->sizes[0] += get_ubwc_meta_size(width, height, 16, 4);
 122                         bo->total_size = bo->sizes[0];
 123                         assert(IS_ALIGNED(bo->total_size, BUFFER_SIZE_ALIGN));
 124                 }
 125         }
 126 }
 127
 128 static bool is_ubwc_fmt(uint32_t format)
 129 {
 130         switch (format) {
 131         case DRM_FORMAT_XBGR8888:
 132         case DRM_FORMAT_ABGR8888:
 133         case DRM_FORMAT_NV12:
 134                 return 1;
 135         default:
 136                 return 0;
 137         }
 138 }
 139
 140 static void msm_add_ubwc_combinations(struct driver *drv, const uint32_t *formats,
 141                                       uint32_t num_formats, struct format_metadata *metadata,
 142                                       uint64_t use_flags)
 143 {
 144         for (uint32_t i = 0; i < num_formats; i++) {
 145                 if (is_ubwc_fmt(formats[i])) {
 146                         struct combination combo = { .format = formats[i],
 147                                                      .metadata = *metadata,
 148                                                      .use_flags = use_flags };
 149                         drv_array_append(drv->combos, &combo);
 150                 }
 151         }
 152 }
 153
 154 static int msm_init(struct driver *drv)
 155 {
 156         struct format_metadata metadata;
 157         uint64_t render_use_flags = BO_USE_RENDER_MASK;
 158         uint64_t texture_use_flags = BO_USE_TEXTURE_MASK | BO_USE_HW_VIDEO_DECODER;
 159         uint64_t sw_flags = (BO_USE_RENDERSCRIPT | BO_USE_SW_WRITE_OFTEN | BO_USE_SW_READ_OFTEN |
 160                              BO_USE_LINEAR | BO_USE_PROTECTED);
 161
 162         drv_add_combinations(drv, render_target_formats, ARRAY_SIZE(render_target_formats),
 163                              &LINEAR_METADATA, render_use_flags);
 164
 165         drv_add_combinations(drv, texture_source_formats, ARRAY_SIZE(texture_source_formats),
 166                              &LINEAR_METADATA, texture_use_flags);
 167
 168         /* Android CTS tests require this. */
 169         drv_add_combination(drv, DRM_FORMAT_BGR888, &LINEAR_METADATA, BO_USE_SW_MASK);
 170
 171         drv_modify_linear_combinations(drv);
 172
 173         metadata.tiling = MSM_UBWC_TILING;
 174         metadata.priority = 2;
 175         metadata.modifier = DRM_FORMAT_MOD_QCOM_COMPRESSED;
 176
 177         render_use_flags &= ~sw_flags;
 178         texture_use_flags &= ~sw_flags;
 179
 180         msm_add_ubwc_combinations(drv, render_target_formats, ARRAY_SIZE(render_target_formats),
 181                                   &metadata, render_use_flags);
 182
 183         msm_add_ubwc_combinations(drv, texture_source_formats, ARRAY_SIZE(texture_source_formats),
 184                                   &metadata, texture_use_flags);
 185
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 static int msm_bo_create_for_modifier(struct bo *bo, uint32_t width, uint32_t height,
 190                                       uint32_t format, const uint64_t modifier)
 191 {
 192         struct drm_msm_gem_new req;
 193         int ret;
 194         size_t i;
 195
 196         bo->tiling = (modifier == DRM_FORMAT_MOD_QCOM_COMPRESSED) ? MSM_UBWC_TILING : 0;
 197
 198         msm_calculate_layout(bo);
 199
 200         memset(&req, 0, sizeof(req));
 201         req.flags = MSM_BO_WC | MSM_BO_SCANOUT;
 202         req.size = bo->total_size;
 203
 204         ret = drmIoctl(bo->drv->fd, DRM_IOCTL_MSM_GEM_NEW, &req);
 205         if (ret) {
 206                 drv_log("DRM_IOCTL_MSM_GEM_NEW failed with %s\n", strerror(errno));
 207                 return -errno;
 208         }
 209
 210         /*
 211          * Though we use only one plane, we need to set handle for
 212          * all planes to pass kernel checks
 213          */
 214         for (i = 0; i < bo->num_planes; i++) {
 215                 bo->handles[i].u32 = req.handle;
 216                 bo->format_modifiers[i] = modifier;
 217         }
 218
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 static int msm_bo_create_with_modifiers(struct bo *bo, uint32_t width, uint32_t height,
 223                                         uint32_t format, const uint64_t *modifiers, uint32_t count)
 224 {
 225         static const uint64_t modifier_order[] = {
 226                 DRM_FORMAT_MOD_QCOM_COMPRESSED,
 227                 DRM_FORMAT_MOD_LINEAR,
 228         };
 229
 230         uint64_t modifier =
 231             drv_pick_modifier(modifiers, count, modifier_order, ARRAY_SIZE(modifier_order));
 232
 233         return msm_bo_create_for_modifier(bo, width, height, format, modifier);
 234 }
 235
 236 /* msm_bo_create will create linear buffers for now */
 237 static int msm_bo_create(struct bo *bo, uint32_t width, uint32_t height, uint32_t format,
 238                          uint64_t flags)
 239 {
 240         struct combination *combo = drv_get_combination(bo->drv, format, flags);
 241
 242         if (!combo) {
 243                 drv_log("invalid format = %d, flags = %llx combination\n", format, flags);
 244                 return -EINVAL;
 245         }
 246
 247         return msm_bo_create_for_modifier(bo, width, height, format, combo->metadata.modifier);
 248 }
 249
 250 static void *msm_bo_map(struct bo *bo, struct vma *vma, size_t plane, uint32_t map_flags)
 251 {
 252         int ret;
 253         struct drm_msm_gem_info req;
 254
 255         memset(&req, 0, sizeof(req));
 256         req.handle = bo->handles[0].u32;
 257
 258         ret = drmIoctl(bo->drv->fd, DRM_IOCTL_MSM_GEM_INFO, &req);
 259         if (ret) {
 260                 drv_log("DRM_IOCLT_MSM_GEM_INFO failed with %s\n", strerror(errno));
 261                 return MAP_FAILED;
 262         }
 263         vma->length = bo->total_size;
 264
 265         return mmap(0, bo->total_size, drv_get_prot(map_flags), MAP_SHARED, bo->drv->fd,
 266                     req.offset);
 267 }
 268
 269 const struct backend backend_msm = {
 270         .name = "msm",
 271         .init = msm_init,
 272         .bo_create = msm_bo_create,
 273         .bo_create_with_modifiers = msm_bo_create_with_modifiers,
 274         .bo_destroy = drv_gem_bo_destroy,
 275         .bo_import = drv_prime_bo_import,
 276         .bo_map = msm_bo_map,
 277         .bo_unmap = drv_bo_munmap,
 278 };
 279 #endif /* DRV_MSM */