drm: Use vblank timestamps to guesstimate how many vblanks were missed
[linux-drm-fsl-dcu.git] / drivers / gpu / drm / drm_irq.c
index 07b0cb19c3b5245ca95e28135e85b676cbfaf61a..88fbee4cf4b764c2dd8251a7a3e2f08e01fd0d00 100644 (file)
@@ -76,13 +76,15 @@ module_param_named(timestamp_monotonic, drm_timestamp_monotonic, int, 0600);
 
 static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
                         u32 vblank_count_inc,
-                        struct timeval *t_vblank)
+                        struct timeval *t_vblank, u32 last)
 {
        struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
        u32 tslot;
 
        assert_spin_locked(&dev->vblank_time_lock);
 
+       vblank->last = last;
+
        /* All writers hold the spinlock, but readers are serialized by
         * the latching of vblank->count below.
         */
@@ -102,6 +104,54 @@ static void store_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
        smp_wmb();
 }
 
+/**
+ * drm_reset_vblank_timestamp - reset the last timestamp to the last vblank
+ * @dev: DRM device
+ * @pipe: index of CRTC for which to reset the timestamp
+ *
+ * Reset the stored timestamp for the current vblank count to correspond
+ * to the last vblank occurred.
+ *
+ * Only to be called from drm_vblank_on().
+ *
+ * Note: caller must hold dev->vbl_lock since this reads & writes
+ * device vblank fields.
+ */
+static void drm_reset_vblank_timestamp(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
+{
+       u32 cur_vblank;
+       bool rc;
+       struct timeval t_vblank;
+       int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
+
+       spin_lock(&dev->vblank_time_lock);
+
+       /*
+        * sample the current counter to avoid random jumps
+        * when drm_vblank_enable() applies the diff
+        */
+       do {
+               cur_vblank = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
+               rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, 0);
+       } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
+
+       /*
+        * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
+        * available and didn't fail. Otherwise reinitialize delayed at next vblank
+        * interrupt and assign 0 for now, to mark the vblanktimestamp as invalid.
+        */
+       if (!rc)
+               t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
+
+       /*
+        * +1 to make sure user will never see the same
+        * vblank counter value before and after a modeset
+        */
+       store_vblank(dev, pipe, 1, &t_vblank, cur_vblank);
+
+       spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);
+}
+
 /**
  * drm_update_vblank_count - update the master vblank counter
  * @dev: DRM device
@@ -126,6 +176,7 @@ static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
        bool rc;
        struct timeval t_vblank;
        int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
+       int framedur_ns = vblank->framedur_ns;
 
        /*
         * Interrupts were disabled prior to this call, so deal with counter
@@ -144,20 +195,40 @@ static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
                rc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &t_vblank, flags);
        } while (cur_vblank != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && --count > 0);
 
-       /* Deal with counter wrap */
-       diff = cur_vblank - vblank->last;
-       if (cur_vblank < vblank->last) {
-               diff += dev->max_vblank_count + 1;
+       if (dev->max_vblank_count != 0) {
+               /* trust the hw counter when it's around */
+               diff = (cur_vblank - vblank->last) & dev->max_vblank_count;
+       } else if (rc && framedur_ns) {
+               const struct timeval *t_old;
+               u64 diff_ns;
+
+               t_old = &vblanktimestamp(dev, pipe, vblank->count);
+               diff_ns = timeval_to_ns(&t_vblank) - timeval_to_ns(t_old);
 
-               DRM_DEBUG("last_vblank[%u]=0x%x, cur_vblank=0x%x => diff=0x%x\n",
-                         pipe, vblank->last, cur_vblank, diff);
+               /*
+                * Figure out how many vblanks we've missed based
+                * on the difference in the timestamps and the
+                * frame/field duration.
+                */
+               diff = DIV_ROUND_CLOSEST_ULL(diff_ns, framedur_ns);
+
+               if (diff == 0 && flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ)
+                       DRM_DEBUG("crtc %u: Redundant vblirq ignored."
+                                 " diff_ns = %lld, framedur_ns = %d)\n",
+                                 pipe, (long long) diff_ns, framedur_ns);
+       } else {
+               /* some kind of default for drivers w/o accurate vbl timestamping */
+               diff = (flags & DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ) != 0;
        }
 
-       DRM_DEBUG("updating vblank count on crtc %u, missed %d\n",
-                 pipe, diff);
+       DRM_DEBUG("updating vblank count on crtc %u:"
+                 " current=%u, diff=%u, hw=%u hw_last=%u\n",
+                 pipe, vblank->count, diff, cur_vblank, vblank->last);
 
-       if (diff == 0)
+       if (diff == 0) {
+               WARN_ON_ONCE(cur_vblank != vblank->last);
                return;
+       }
 
        /*
         * Only reinitialize corresponding vblank timestamp if high-precision query
@@ -167,7 +238,7 @@ static void drm_update_vblank_count(struct drm_device *dev, unsigned int pipe,
        if (!rc)
                t_vblank = (struct timeval) {0, 0};
 
-       store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank);
+       store_vblank(dev, pipe, diff, &t_vblank, cur_vblank);
 }
 
 /*
@@ -180,11 +251,6 @@ static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
 {
        struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
        unsigned long irqflags;
-       u32 vblcount;
-       s64 diff_ns;
-       bool vblrc;
-       struct timeval tvblank;
-       int count = DRM_TIMESTAMP_MAXRETRIES;
 
        /* Prevent vblank irq processing while disabling vblank irqs,
         * so no updates of timestamps or count can happen after we've
@@ -192,26 +258,6 @@ static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
         */
        spin_lock_irqsave(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
 
-       /*
-        * If the vblank interrupt was already disabled update the count
-        * and timestamp to maintain the appearance that the counter
-        * has been ticking all along until this time. This makes the
-        * count account for the entire time between drm_vblank_on() and
-        * drm_vblank_off().
-        *
-        * But only do this if precise vblank timestamps are available.
-        * Otherwise we might read a totally bogus timestamp since drivers
-        * lacking precise timestamp support rely upon sampling the system clock
-        * at vblank interrupt time. Which obviously won't work out well if the
-        * vblank interrupt is disabled.
-        */
-       if (!vblank->enabled &&
-           drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &tvblank, 0)) {
-               drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
-               spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
-               return;
-       }
-
        /*
         * Only disable vblank interrupts if they're enabled. This avoids
         * calling the ->disable_vblank() operation in atomic context with the
@@ -222,47 +268,13 @@ static void vblank_disable_and_save(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
                vblank->enabled = false;
        }
 
-       /* No further vblank irq's will be processed after
-        * this point. Get current hardware vblank count and
-        * vblank timestamp, repeat until they are consistent.
-        *
-        * FIXME: There is still a race condition here and in
-        * drm_update_vblank_count() which can cause off-by-one
-        * reinitialization of software vblank counter. If gpu
-        * vblank counter doesn't increment exactly at the leading
-        * edge of a vblank interval, then we can lose 1 count if
-        * we happen to execute between start of vblank and the
-        * delayed gpu counter increment.
-        */
-       do {
-               vblank->last = dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe);
-               vblrc = drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &tvblank, 0);
-       } while (vblank->last != dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) && (--count) && vblrc);
-
-       if (!count)
-               vblrc = 0;
-
-       /* Compute time difference to stored timestamp of last vblank
-        * as updated by last invocation of drm_handle_vblank() in vblank irq.
-        */
-       vblcount = vblank->count;
-       diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
-                 timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, pipe, vblcount));
-
-       /* If there is at least 1 msec difference between the last stored
-        * timestamp and tvblank, then we are currently executing our
-        * disable inside a new vblank interval, the tvblank timestamp
-        * corresponds to this new vblank interval and the irq handler
-        * for this vblank didn't run yet and won't run due to our disable.
-        * Therefore we need to do the job of drm_handle_vblank() and
-        * increment the vblank counter by one to account for this vblank.
-        *
-        * Skip this step if there isn't any high precision timestamp
-        * available. In that case we can't account for this and just
-        * hope for the best.
+       /*
+        * Always update the count and timestamp to maintain the
+        * appearance that the counter has been ticking all along until
+        * this time. This makes the count account for the entire time
+        * between drm_vblank_on() and drm_vblank_off().
         */
-       if (vblrc && (abs64(diff_ns) > 1000000))
-               store_vblank(dev, pipe, 1, &tvblank);
+       drm_update_vblank_count(dev, pipe, 0);
 
        spin_unlock_irqrestore(&dev->vblank_time_lock, irqflags);
 }
@@ -1325,16 +1337,8 @@ void drm_vblank_on(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
                vblank->inmodeset = 0;
        }
 
-       /*
-        * sample the current counter to avoid random jumps
-        * when drm_vblank_enable() applies the diff
-        *
-        * -1 to make sure user will never see the same
-        * vblank counter value before and after a modeset
-        */
-       vblank->last =
-               (dev->driver->get_vblank_counter(dev, pipe) - 1) &
-               dev->max_vblank_count;
+       drm_reset_vblank_timestamp(dev, pipe);
+
        /*
         * re-enable interrupts if there are users left, or the
         * user wishes vblank interrupts to be enabled all the time.
@@ -1717,9 +1721,6 @@ static void drm_handle_vblank_events(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
 bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
 {
        struct drm_vblank_crtc *vblank = &dev->vblank[pipe];
-       u32 vblcount;
-       s64 diff_ns;
-       struct timeval tvblank;
        unsigned long irqflags;
 
        if (WARN_ON_ONCE(!dev->num_crtcs))
@@ -1743,32 +1744,7 @@ bool drm_handle_vblank(struct drm_device *dev, unsigned int pipe)
                return false;
        }
 
-       /* Fetch corresponding timestamp for this vblank interval from
-        * driver and store it in proper slot of timestamp ringbuffer.
-        */
-
-       /* Get current timestamp and count. */
-       vblcount = vblank->count;
-       drm_get_last_vbltimestamp(dev, pipe, &tvblank, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
-
-       /* Compute time difference to timestamp of last vblank */
-       diff_ns = timeval_to_ns(&tvblank) -
-                 timeval_to_ns(&vblanktimestamp(dev, pipe, vblcount));
-
-       /* Update vblank timestamp and count if at least
-        * DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS nanoseconds
-        * difference between last stored timestamp and current
-        * timestamp. A smaller difference means basically
-        * identical timestamps. Happens if this vblank has
-        * been already processed and this is a redundant call,
-        * e.g., due to spurious vblank interrupts. We need to
-        * ignore those for accounting.
-        */
-       if (abs64(diff_ns) > DRM_REDUNDANT_VBLIRQ_THRESH_NS)
-               store_vblank(dev, pipe, 1, &tvblank);
-       else
-               DRM_DEBUG("crtc %u: Redundant vblirq ignored. diff_ns = %d\n",
-                         pipe, (int) diff_ns);
+       drm_update_vblank_count(dev, pipe, DRM_CALLED_FROM_VBLIRQ);
 
        spin_unlock(&dev->vblank_time_lock);