]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - rpmsg/rpmsg.git/blob - drivers/gpu/vga/vga_switcheroo.c
Merge tag 'devicetree-fixes-for-4.19-3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[rpmsg/rpmsg.git] / drivers / gpu / vga / vga_switcheroo.c
1 /*
2  * vga_switcheroo.c - Support for laptop with dual GPU using one set of outputs
3  *
4  * Copyright (c) 2010 Red Hat Inc.
5  * Author : Dave Airlie <airlied@redhat.com>
6  *
7  * Copyright (c) 2015 Lukas Wunner <lukas@wunner.de>
8  *
9  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
10  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
11  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
12  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
13  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
14  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
15  *
16  * The above copyright notice and this permission notice (including the next
17  * paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
18  * Software.
19  *
20  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
21  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
22  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
23  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
24  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
25  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
26  * DEALINGS
27  * IN THE SOFTWARE.
28  *
29  */
31 #define pr_fmt(fmt) "vga_switcheroo: " fmt
33 #include <linux/apple-gmux.h>
34 #include <linux/console.h>
35 #include <linux/debugfs.h>
36 #include <linux/fb.h>
37 #include <linux/fs.h>
38 #include <linux/module.h>
39 #include <linux/pci.h>
40 #include <linux/pm_domain.h>
41 #include <linux/pm_runtime.h>
42 #include <linux/seq_file.h>
43 #include <linux/uaccess.h>
44 #include <linux/vgaarb.h>
45 #include <linux/vga_switcheroo.h>
47 /**
48  * DOC: Overview
49  *
50  * vga_switcheroo is the Linux subsystem for laptop hybrid graphics.
51  * These come in two flavors:
52  *
53  * * muxed: Dual GPUs with a multiplexer chip to switch outputs between GPUs.
54  * * muxless: Dual GPUs but only one of them is connected to outputs.
55  *   The other one is merely used to offload rendering, its results
56  *   are copied over PCIe into the framebuffer. On Linux this is
57  *   supported with DRI PRIME.
58  *
59  * Hybrid graphics started to appear in the late Naughties and were initially
60  * all muxed. Newer laptops moved to a muxless architecture for cost reasons.
61  * A notable exception is the MacBook Pro which continues to use a mux.
62  * Muxes come with varying capabilities: Some switch only the panel, others
63  * can also switch external displays. Some switch all display pins at once
64  * while others can switch just the DDC lines. (To allow EDID probing
65  * for the inactive GPU.) Also, muxes are often used to cut power to the
66  * discrete GPU while it is not used.
67  *
68  * DRM drivers register GPUs with vga_switcheroo, these are henceforth called
69  * clients. The mux is called the handler. Muxless machines also register a
70  * handler to control the power state of the discrete GPU, its ->switchto
71  * callback is a no-op for obvious reasons. The discrete GPU is often equipped
72  * with an HDA controller for the HDMI/DP audio signal, this will also
73  * register as a client so that vga_switcheroo can take care of the correct
74  * suspend/resume order when changing the discrete GPU's power state. In total
75  * there can thus be up to three clients: Two vga clients (GPUs) and one audio
76  * client (on the discrete GPU). The code is mostly prepared to support
77  * machines with more than two GPUs should they become available.
78  *
79  * The GPU to which the outputs are currently switched is called the
80  * active client in vga_switcheroo parlance. The GPU not in use is the
81  * inactive client. When the inactive client's DRM driver is loaded,
82  * it will be unable to probe the panel's EDID and hence depends on
83  * VBIOS to provide its display modes. If the VBIOS modes are bogus or
84  * if there is no VBIOS at all (which is common on the MacBook Pro),
85  * a client may alternatively request that the DDC lines are temporarily
86  * switched to it, provided that the handler supports this. Switching
87  * only the DDC lines and not the entire output avoids unnecessary
88  * flickering.
89  */
91 /**
92  * struct vga_switcheroo_client - registered client
93  * @pdev: client pci device
94  * @fb_info: framebuffer to which console is remapped on switching
95  * @pwr_state: current power state if manual power control is used.
96  *      For driver power control, call vga_switcheroo_pwr_state().
97  * @ops: client callbacks
98  * @id: client identifier. Determining the id requires the handler,
99  *      so gpus are initially assigned VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID
100  *      and later given their true id in vga_switcheroo_enable()
101  * @active: whether the outputs are currently switched to this client
102  * @driver_power_control: whether power state is controlled by the driver's
103  *      runtime pm. If true, writing ON and OFF to the vga_switcheroo debugfs
104  *      interface is a no-op so as not to interfere with runtime pm
105  * @list: client list
106  * @vga_dev: pci device, indicate which GPU is bound to current audio client
107  *
108  * Registered client. A client can be either a GPU or an audio device on a GPU.
109  * For audio clients, the @fb_info and @active members are bogus. For GPU
110  * clients, the @vga_dev is bogus.
111  */
112 struct vga_switcheroo_client {
113         struct pci_dev *pdev;
114         struct fb_info *fb_info;
115         enum vga_switcheroo_state pwr_state;
116         const struct vga_switcheroo_client_ops *ops;
117         enum vga_switcheroo_client_id id;
118         bool active;
119         bool driver_power_control;
120         struct list_head list;
121         struct pci_dev *vga_dev;
122 };
124 /*
125  * protects access to struct vgasr_priv
126  */
127 static DEFINE_MUTEX(vgasr_mutex);
129 /**
130  * struct vgasr_priv - vga_switcheroo private data
131  * @active: whether vga_switcheroo is enabled.
132  *      Prerequisite is the registration of two GPUs and a handler
133  * @delayed_switch_active: whether a delayed switch is pending
134  * @delayed_client_id: client to which a delayed switch is pending
135  * @debugfs_root: directory for vga_switcheroo debugfs interface
136  * @switch_file: file for vga_switcheroo debugfs interface
137  * @registered_clients: number of registered GPUs
138  *      (counting only vga clients, not audio clients)
139  * @clients: list of registered clients
140  * @handler: registered handler
141  * @handler_flags: flags of registered handler
142  * @mux_hw_lock: protects mux state
143  *      (in particular while DDC lines are temporarily switched)
144  * @old_ddc_owner: client to which DDC lines will be switched back on unlock
145  *
146  * vga_switcheroo private data. Currently only one vga_switcheroo instance
147  * per system is supported.
148  */
149 struct vgasr_priv {
150         bool active;
151         bool delayed_switch_active;
152         enum vga_switcheroo_client_id delayed_client_id;
154         struct dentry *debugfs_root;
155         struct dentry *switch_file;
157         int registered_clients;
158         struct list_head clients;
160         const struct vga_switcheroo_handler *handler;
161         enum vga_switcheroo_handler_flags_t handler_flags;
162         struct mutex mux_hw_lock;
163         int old_ddc_owner;
164 };
166 #define ID_BIT_AUDIO            0x100
167 #define client_is_audio(c)              ((c)->id & ID_BIT_AUDIO)
168 #define client_is_vga(c)                (!client_is_audio(c))
169 #define client_id(c)            ((c)->id & ~ID_BIT_AUDIO)
171 static int vga_switcheroo_debugfs_init(struct vgasr_priv *priv);
172 static void vga_switcheroo_debugfs_fini(struct vgasr_priv *priv);
174 /* only one switcheroo per system */
175 static struct vgasr_priv vgasr_priv = {
176         .clients = LIST_HEAD_INIT(vgasr_priv.clients),
177         .mux_hw_lock = __MUTEX_INITIALIZER(vgasr_priv.mux_hw_lock),
178 };
180 static bool vga_switcheroo_ready(void)
182         /* we're ready if we get two clients + handler */
183         return !vgasr_priv.active &&
184                vgasr_priv.registered_clients == 2 && vgasr_priv.handler;
187 static void vga_switcheroo_enable(void)
189         int ret;
190         struct vga_switcheroo_client *client;
192         /* call the handler to init */
193         if (vgasr_priv.handler->init)
194                 vgasr_priv.handler->init();
196         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
197                 if (!client_is_vga(client) ||
198                      client_id(client) != VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID)
199                         continue;
201                 ret = vgasr_priv.handler->get_client_id(client->pdev);
202                 if (ret < 0)
203                         return;
205                 client->id = ret;
206         }
208         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
209                 if (!client_is_audio(client) ||
210                      client_id(client) != VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID)
211                         continue;
213                 ret = vgasr_priv.handler->get_client_id(client->vga_dev);
214                 if (ret < 0)
215                         return;
217                 client->id = ret | ID_BIT_AUDIO;
218                 if (client->ops->gpu_bound)
219                         client->ops->gpu_bound(client->pdev, ret);
220         }
222         vga_switcheroo_debugfs_init(&vgasr_priv);
223         vgasr_priv.active = true;
226 /**
227  * vga_switcheroo_register_handler() - register handler
228  * @handler: handler callbacks
229  * @handler_flags: handler flags
230  *
231  * Register handler. Enable vga_switcheroo if two vga clients have already
232  * registered.
233  *
234  * Return: 0 on success, -EINVAL if a handler was already registered.
235  */
236 int vga_switcheroo_register_handler(
237                           const struct vga_switcheroo_handler *handler,
238                           enum vga_switcheroo_handler_flags_t handler_flags)
240         mutex_lock(&vgasr_mutex);
241         if (vgasr_priv.handler) {
242                 mutex_unlock(&vgasr_mutex);
243                 return -EINVAL;
244         }
246         vgasr_priv.handler = handler;
247         vgasr_priv.handler_flags = handler_flags;
248         if (vga_switcheroo_ready()) {
249                 pr_info("enabled\n");
250                 vga_switcheroo_enable();
251         }
252         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
253         return 0;
255 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_handler);
257 /**
258  * vga_switcheroo_unregister_handler() - unregister handler
259  *
260  * Unregister handler. Disable vga_switcheroo.
261  */
262 void vga_switcheroo_unregister_handler(void)
264         mutex_lock(&vgasr_mutex);
265         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
266         vgasr_priv.handler_flags = 0;
267         vgasr_priv.handler = NULL;
268         if (vgasr_priv.active) {
269                 pr_info("disabled\n");
270                 vga_switcheroo_debugfs_fini(&vgasr_priv);
271                 vgasr_priv.active = false;
272         }
273         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
274         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
276 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unregister_handler);
278 /**
279  * vga_switcheroo_handler_flags() - obtain handler flags
280  *
281  * Helper for clients to obtain the handler flags bitmask.
282  *
283  * Return: Handler flags. A value of 0 means that no handler is registered
284  * or that the handler has no special capabilities.
285  */
286 enum vga_switcheroo_handler_flags_t vga_switcheroo_handler_flags(void)
288         return vgasr_priv.handler_flags;
290 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_handler_flags);
292 static int register_client(struct pci_dev *pdev,
293                            const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
294                            enum vga_switcheroo_client_id id,
295                            struct pci_dev *vga_dev,
296                            bool active,
297                            bool driver_power_control)
299         struct vga_switcheroo_client *client;
301         client = kzalloc(sizeof(*client), GFP_KERNEL);
302         if (!client)
303                 return -ENOMEM;
305         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_ON;
306         client->pdev = pdev;
307         client->ops = ops;
308         client->id = id;
309         client->active = active;
310         client->driver_power_control = driver_power_control;
311         client->vga_dev = vga_dev;
313         mutex_lock(&vgasr_mutex);
314         list_add_tail(&client->list, &vgasr_priv.clients);
315         if (client_is_vga(client))
316                 vgasr_priv.registered_clients++;
318         if (vga_switcheroo_ready()) {
319                 pr_info("enabled\n");
320                 vga_switcheroo_enable();
321         }
322         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
323         return 0;
326 /**
327  * vga_switcheroo_register_client - register vga client
328  * @pdev: client pci device
329  * @ops: client callbacks
330  * @driver_power_control: whether power state is controlled by the driver's
331  *      runtime pm
332  *
333  * Register vga client (GPU). Enable vga_switcheroo if another GPU and a
334  * handler have already registered. The power state of the client is assumed
335  * to be ON. Beforehand, vga_switcheroo_client_probe_defer() shall be called
336  * to ensure that all prerequisites are met.
337  *
338  * Return: 0 on success, -ENOMEM on memory allocation error.
339  */
340 int vga_switcheroo_register_client(struct pci_dev *pdev,
341                                    const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
342                                    bool driver_power_control)
344         return register_client(pdev, ops, VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID, NULL,
345                                pdev == vga_default_device(),
346                                driver_power_control);
348 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_client);
350 /**
351  * vga_switcheroo_register_audio_client - register audio client
352  * @pdev: client pci device
353  * @ops: client callbacks
354  * @vga_dev:  pci device which is bound to current audio client
355  *
356  * Register audio client (audio device on a GPU). The client is assumed
357  * to use runtime PM. Beforehand, vga_switcheroo_client_probe_defer()
358  * shall be called to ensure that all prerequisites are met.
359  *
360  * Return: 0 on success, -ENOMEM on memory allocation error, -EINVAL on getting
361  * client id error.
362  */
363 int vga_switcheroo_register_audio_client(struct pci_dev *pdev,
364                         const struct vga_switcheroo_client_ops *ops,
365                         struct pci_dev *vga_dev)
367         enum vga_switcheroo_client_id id = VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID;
369         /*
370          * if vga_switcheroo has enabled, that mean two GPU clients and also
371          * handler are registered. Get audio client id from bound GPU client
372          * id directly, otherwise, set it as VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID,
373          * it will set to correct id in later when vga_switcheroo_enable()
374          * is called.
375          */
376         mutex_lock(&vgasr_mutex);
377         if (vgasr_priv.active) {
378                 id = vgasr_priv.handler->get_client_id(vga_dev);
379                 if (id < 0) {
380                         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
381                         return -EINVAL;
382                 }
383         }
384         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
386         return register_client(pdev, ops, id | ID_BIT_AUDIO, vga_dev,
387                                false, true);
389 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_register_audio_client);
391 static struct vga_switcheroo_client *
392 find_client_from_pci(struct list_head *head, struct pci_dev *pdev)
394         struct vga_switcheroo_client *client;
396         list_for_each_entry(client, head, list)
397                 if (client->pdev == pdev)
398                         return client;
399         return NULL;
402 static struct vga_switcheroo_client *
403 find_client_from_id(struct list_head *head,
404                     enum vga_switcheroo_client_id client_id)
406         struct vga_switcheroo_client *client;
408         list_for_each_entry(client, head, list)
409                 if (client->id == client_id)
410                         return client;
411         return NULL;
414 static struct vga_switcheroo_client *
415 find_active_client(struct list_head *head)
417         struct vga_switcheroo_client *client;
419         list_for_each_entry(client, head, list)
420                 if (client->active)
421                         return client;
422         return NULL;
425 /**
426  * vga_switcheroo_client_probe_defer() - whether to defer probing a given client
427  * @pdev: client pci device
428  *
429  * Determine whether any prerequisites are not fulfilled to probe a given
430  * client. Drivers shall invoke this early on in their ->probe callback
431  * and return %-EPROBE_DEFER if it evaluates to %true. Thou shalt not
432  * register the client ere thou hast called this.
433  *
434  * Return: %true if probing should be deferred, otherwise %false.
435  */
436 bool vga_switcheroo_client_probe_defer(struct pci_dev *pdev)
438         if ((pdev->class >> 16) == PCI_BASE_CLASS_DISPLAY) {
439                 /*
440                  * apple-gmux is needed on pre-retina MacBook Pro
441                  * to probe the panel if pdev is the inactive GPU.
442                  */
443                 if (apple_gmux_present() && pdev != vga_default_device() &&
444                     !vgasr_priv.handler_flags)
445                         return true;
446         }
448         return false;
450 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_client_probe_defer);
452 static enum vga_switcheroo_state
453 vga_switcheroo_pwr_state(struct vga_switcheroo_client *client)
455         if (client->driver_power_control)
456                 if (pm_runtime_enabled(&client->pdev->dev) &&
457                     pm_runtime_active(&client->pdev->dev))
458                         return VGA_SWITCHEROO_ON;
459                 else
460                         return VGA_SWITCHEROO_OFF;
461         else
462                 return client->pwr_state;
465 /**
466  * vga_switcheroo_get_client_state() - obtain power state of a given client
467  * @pdev: client pci device
468  *
469  * Obtain power state of a given client as seen from vga_switcheroo.
470  * The function is only called from hda_intel.c.
471  *
472  * Return: Power state.
473  */
474 enum vga_switcheroo_state vga_switcheroo_get_client_state(struct pci_dev *pdev)
476         struct vga_switcheroo_client *client;
477         enum vga_switcheroo_state ret;
479         mutex_lock(&vgasr_mutex);
480         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
481         if (!client)
482                 ret = VGA_SWITCHEROO_NOT_FOUND;
483         else
484                 ret = vga_switcheroo_pwr_state(client);
485         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
486         return ret;
488 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_get_client_state);
490 /**
491  * vga_switcheroo_unregister_client() - unregister client
492  * @pdev: client pci device
493  *
494  * Unregister client. Disable vga_switcheroo if this is a vga client (GPU).
495  */
496 void vga_switcheroo_unregister_client(struct pci_dev *pdev)
498         struct vga_switcheroo_client *client;
500         mutex_lock(&vgasr_mutex);
501         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
502         if (client) {
503                 if (client_is_vga(client))
504                         vgasr_priv.registered_clients--;
505                 list_del(&client->list);
506                 kfree(client);
507         }
508         if (vgasr_priv.active && vgasr_priv.registered_clients < 2) {
509                 pr_info("disabled\n");
510                 vga_switcheroo_debugfs_fini(&vgasr_priv);
511                 vgasr_priv.active = false;
512         }
513         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
515 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unregister_client);
517 /**
518  * vga_switcheroo_client_fb_set() - set framebuffer of a given client
519  * @pdev: client pci device
520  * @info: framebuffer
521  *
522  * Set framebuffer of a given client. The console will be remapped to this
523  * on switching.
524  */
525 void vga_switcheroo_client_fb_set(struct pci_dev *pdev,
526                                  struct fb_info *info)
528         struct vga_switcheroo_client *client;
530         mutex_lock(&vgasr_mutex);
531         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
532         if (client)
533                 client->fb_info = info;
534         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
536 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_client_fb_set);
538 /**
539  * vga_switcheroo_lock_ddc() - temporarily switch DDC lines to a given client
540  * @pdev: client pci device
541  *
542  * Temporarily switch DDC lines to the client identified by @pdev
543  * (but leave the outputs otherwise switched to where they are).
544  * This allows the inactive client to probe EDID. The DDC lines must
545  * afterwards be switched back by calling vga_switcheroo_unlock_ddc(),
546  * even if this function returns an error.
547  *
548  * Return: Previous DDC owner on success or a negative int on error.
549  * Specifically, %-ENODEV if no handler has registered or if the handler
550  * does not support switching the DDC lines. Also, a negative value
551  * returned by the handler is propagated back to the caller.
552  * The return value has merely an informational purpose for any caller
553  * which might be interested in it. It is acceptable to ignore the return
554  * value and simply rely on the result of the subsequent EDID probe,
555  * which will be %NULL if DDC switching failed.
556  */
557 int vga_switcheroo_lock_ddc(struct pci_dev *pdev)
559         enum vga_switcheroo_client_id id;
561         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
562         if (!vgasr_priv.handler || !vgasr_priv.handler->switch_ddc) {
563                 vgasr_priv.old_ddc_owner = -ENODEV;
564                 return -ENODEV;
565         }
567         id = vgasr_priv.handler->get_client_id(pdev);
568         vgasr_priv.old_ddc_owner = vgasr_priv.handler->switch_ddc(id);
569         return vgasr_priv.old_ddc_owner;
571 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_lock_ddc);
573 /**
574  * vga_switcheroo_unlock_ddc() - switch DDC lines back to previous owner
575  * @pdev: client pci device
576  *
577  * Switch DDC lines back to the previous owner after calling
578  * vga_switcheroo_lock_ddc(). This must be called even if
579  * vga_switcheroo_lock_ddc() returned an error.
580  *
581  * Return: Previous DDC owner on success (i.e. the client identifier of @pdev)
582  * or a negative int on error.
583  * Specifically, %-ENODEV if no handler has registered or if the handler
584  * does not support switching the DDC lines. Also, a negative value
585  * returned by the handler is propagated back to the caller.
586  * Finally, invoking this function without calling vga_switcheroo_lock_ddc()
587  * first is not allowed and will result in %-EINVAL.
588  */
589 int vga_switcheroo_unlock_ddc(struct pci_dev *pdev)
591         enum vga_switcheroo_client_id id;
592         int ret = vgasr_priv.old_ddc_owner;
594         if (WARN_ON_ONCE(!mutex_is_locked(&vgasr_priv.mux_hw_lock)))
595                 return -EINVAL;
597         if (vgasr_priv.old_ddc_owner >= 0) {
598                 id = vgasr_priv.handler->get_client_id(pdev);
599                 if (vgasr_priv.old_ddc_owner != id)
600                         ret = vgasr_priv.handler->switch_ddc(
601                                                      vgasr_priv.old_ddc_owner);
602         }
603         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
604         return ret;
606 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_unlock_ddc);
608 /**
609  * DOC: Manual switching and manual power control
610  *
611  * In this mode of use, the file /sys/kernel/debug/vgaswitcheroo/switch
612  * can be read to retrieve the current vga_switcheroo state and commands
613  * can be written to it to change the state. The file appears as soon as
614  * two GPU drivers and one handler have registered with vga_switcheroo.
615  * The following commands are understood:
616  *
617  * * OFF: Power off the device not in use.
618  * * ON: Power on the device not in use.
619  * * IGD: Switch to the integrated graphics device.
620  *   Power on the integrated GPU if necessary, power off the discrete GPU.
621  *   Prerequisite is that no user space processes (e.g. Xorg, alsactl)
622  *   have opened device files of the GPUs or the audio client. If the
623  *   switch fails, the user may invoke lsof(8) or fuser(1) on /dev/dri/
624  *   and /dev/snd/controlC1 to identify processes blocking the switch.
625  * * DIS: Switch to the discrete graphics device.
626  * * DIGD: Delayed switch to the integrated graphics device.
627  *   This will perform the switch once the last user space process has
628  *   closed the device files of the GPUs and the audio client.
629  * * DDIS: Delayed switch to the discrete graphics device.
630  * * MIGD: Mux-only switch to the integrated graphics device.
631  *   Does not remap console or change the power state of either gpu.
632  *   If the integrated GPU is currently off, the screen will turn black.
633  *   If it is on, the screen will show whatever happens to be in VRAM.
634  *   Either way, the user has to blindly enter the command to switch back.
635  * * MDIS: Mux-only switch to the discrete graphics device.
636  *
637  * For GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm,
638  * the ON and OFF commands are a no-op (see next section).
639  *
640  * For muxless machines, the IGD/DIS, DIGD/DDIS and MIGD/MDIS commands
641  * should not be used.
642  */
644 static int vga_switcheroo_show(struct seq_file *m, void *v)
646         struct vga_switcheroo_client *client;
647         int i = 0;
649         mutex_lock(&vgasr_mutex);
650         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
651                 seq_printf(m, "%d:%s%s:%c:%s%s:%s\n", i,
652                            client_id(client) == VGA_SWITCHEROO_DIS ? "DIS" :
653                                                                      "IGD",
654                            client_is_vga(client) ? "" : "-Audio",
655                            client->active ? '+' : ' ',
656                            client->driver_power_control ? "Dyn" : "",
657                            vga_switcheroo_pwr_state(client) ? "Pwr" : "Off",
658                            pci_name(client->pdev));
659                 i++;
660         }
661         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
662         return 0;
665 static int vga_switcheroo_debugfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
667         return single_open(file, vga_switcheroo_show, NULL);
670 static int vga_switchon(struct vga_switcheroo_client *client)
672         if (client->driver_power_control)
673                 return 0;
674         if (vgasr_priv.handler->power_state)
675                 vgasr_priv.handler->power_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
676         /* call the driver callback to turn on device */
677         client->ops->set_gpu_state(client->pdev, VGA_SWITCHEROO_ON);
678         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_ON;
679         return 0;
682 static int vga_switchoff(struct vga_switcheroo_client *client)
684         if (client->driver_power_control)
685                 return 0;
686         /* call the driver callback to turn off device */
687         client->ops->set_gpu_state(client->pdev, VGA_SWITCHEROO_OFF);
688         if (vgasr_priv.handler->power_state)
689                 vgasr_priv.handler->power_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
690         client->pwr_state = VGA_SWITCHEROO_OFF;
691         return 0;
694 static void set_audio_state(enum vga_switcheroo_client_id id,
695                             enum vga_switcheroo_state state)
697         struct vga_switcheroo_client *client;
699         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients, id | ID_BIT_AUDIO);
700         if (client)
701                 client->ops->set_gpu_state(client->pdev, state);
704 /* stage one happens before delay */
705 static int vga_switchto_stage1(struct vga_switcheroo_client *new_client)
707         struct vga_switcheroo_client *active;
709         active = find_active_client(&vgasr_priv.clients);
710         if (!active)
711                 return 0;
713         if (vga_switcheroo_pwr_state(new_client) == VGA_SWITCHEROO_OFF)
714                 vga_switchon(new_client);
716         vga_set_default_device(new_client->pdev);
717         return 0;
720 /* post delay */
721 static int vga_switchto_stage2(struct vga_switcheroo_client *new_client)
723         int ret;
724         struct vga_switcheroo_client *active;
726         active = find_active_client(&vgasr_priv.clients);
727         if (!active)
728                 return 0;
730         active->active = false;
732         /* let HDA controller autosuspend if GPU uses driver power control */
733         if (!active->driver_power_control)
734                 set_audio_state(active->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
736         if (new_client->fb_info) {
737                 struct fb_event event;
739                 console_lock();
740                 event.info = new_client->fb_info;
741                 fb_notifier_call_chain(FB_EVENT_REMAP_ALL_CONSOLE, &event);
742                 console_unlock();
743         }
745         mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
746         ret = vgasr_priv.handler->switchto(new_client->id);
747         mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
748         if (ret)
749                 return ret;
751         if (new_client->ops->reprobe)
752                 new_client->ops->reprobe(new_client->pdev);
754         if (vga_switcheroo_pwr_state(active) == VGA_SWITCHEROO_ON)
755                 vga_switchoff(active);
757         /* let HDA controller autoresume if GPU uses driver power control */
758         if (!new_client->driver_power_control)
759                 set_audio_state(new_client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
761         new_client->active = true;
762         return 0;
765 static bool check_can_switch(void)
767         struct vga_switcheroo_client *client;
769         list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
770                 if (!client->ops->can_switch(client->pdev)) {
771                         pr_err("client %x refused switch\n", client->id);
772                         return false;
773                 }
774         }
775         return true;
778 static ssize_t
779 vga_switcheroo_debugfs_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
780                              size_t cnt, loff_t *ppos)
782         char usercmd[64];
783         int ret;
784         bool delay = false, can_switch;
785         bool just_mux = false;
786         enum vga_switcheroo_client_id client_id = VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID;
787         struct vga_switcheroo_client *client = NULL;
789         if (cnt > 63)
790                 cnt = 63;
792         if (copy_from_user(usercmd, ubuf, cnt))
793                 return -EFAULT;
795         mutex_lock(&vgasr_mutex);
797         if (!vgasr_priv.active) {
798                 cnt = -EINVAL;
799                 goto out;
800         }
802         /* pwr off the device not in use */
803         if (strncmp(usercmd, "OFF", 3) == 0) {
804                 list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
805                         if (client->active || client_is_audio(client))
806                                 continue;
807                         if (client->driver_power_control)
808                                 continue;
809                         set_audio_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_OFF);
810                         if (client->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_ON)
811                                 vga_switchoff(client);
812                 }
813                 goto out;
814         }
815         /* pwr on the device not in use */
816         if (strncmp(usercmd, "ON", 2) == 0) {
817                 list_for_each_entry(client, &vgasr_priv.clients, list) {
818                         if (client->active || client_is_audio(client))
819                                 continue;
820                         if (client->driver_power_control)
821                                 continue;
822                         if (client->pwr_state == VGA_SWITCHEROO_OFF)
823                                 vga_switchon(client);
824                         set_audio_state(client->id, VGA_SWITCHEROO_ON);
825                 }
826                 goto out;
827         }
829         /* request a delayed switch - test can we switch now */
830         if (strncmp(usercmd, "DIGD", 4) == 0) {
831                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
832                 delay = true;
833         }
835         if (strncmp(usercmd, "DDIS", 4) == 0) {
836                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
837                 delay = true;
838         }
840         if (strncmp(usercmd, "IGD", 3) == 0)
841                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
843         if (strncmp(usercmd, "DIS", 3) == 0)
844                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
846         if (strncmp(usercmd, "MIGD", 4) == 0) {
847                 just_mux = true;
848                 client_id = VGA_SWITCHEROO_IGD;
849         }
850         if (strncmp(usercmd, "MDIS", 4) == 0) {
851                 just_mux = true;
852                 client_id = VGA_SWITCHEROO_DIS;
853         }
855         if (client_id == VGA_SWITCHEROO_UNKNOWN_ID)
856                 goto out;
857         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients, client_id);
858         if (!client)
859                 goto out;
861         vgasr_priv.delayed_switch_active = false;
863         if (just_mux) {
864                 mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
865                 ret = vgasr_priv.handler->switchto(client_id);
866                 mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
867                 goto out;
868         }
870         if (client->active)
871                 goto out;
873         /* okay we want a switch - test if devices are willing to switch */
874         can_switch = check_can_switch();
876         if (can_switch == false && delay == false)
877                 goto out;
879         if (can_switch) {
880                 ret = vga_switchto_stage1(client);
881                 if (ret)
882                         pr_err("switching failed stage 1 %d\n", ret);
884                 ret = vga_switchto_stage2(client);
885                 if (ret)
886                         pr_err("switching failed stage 2 %d\n", ret);
888         } else {
889                 pr_info("setting delayed switch to client %d\n", client->id);
890                 vgasr_priv.delayed_switch_active = true;
891                 vgasr_priv.delayed_client_id = client_id;
893                 ret = vga_switchto_stage1(client);
894                 if (ret)
895                         pr_err("delayed switching stage 1 failed %d\n", ret);
896         }
898 out:
899         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
900         return cnt;
903 static const struct file_operations vga_switcheroo_debugfs_fops = {
904         .owner = THIS_MODULE,
905         .open = vga_switcheroo_debugfs_open,
906         .write = vga_switcheroo_debugfs_write,
907         .read = seq_read,
908         .llseek = seq_lseek,
909         .release = single_release,
910 };
912 static void vga_switcheroo_debugfs_fini(struct vgasr_priv *priv)
914         debugfs_remove(priv->switch_file);
915         priv->switch_file = NULL;
917         debugfs_remove(priv->debugfs_root);
918         priv->debugfs_root = NULL;
921 static int vga_switcheroo_debugfs_init(struct vgasr_priv *priv)
923         static const char mp[] = "/sys/kernel/debug";
925         /* already initialised */
926         if (priv->debugfs_root)
927                 return 0;
928         priv->debugfs_root = debugfs_create_dir("vgaswitcheroo", NULL);
930         if (!priv->debugfs_root) {
931                 pr_err("Cannot create %s/vgaswitcheroo\n", mp);
932                 goto fail;
933         }
935         priv->switch_file = debugfs_create_file("switch", 0644,
936                                                 priv->debugfs_root, NULL,
937                                                 &vga_switcheroo_debugfs_fops);
938         if (!priv->switch_file) {
939                 pr_err("cannot create %s/vgaswitcheroo/switch\n", mp);
940                 goto fail;
941         }
942         return 0;
943 fail:
944         vga_switcheroo_debugfs_fini(priv);
945         return -1;
948 /**
949  * vga_switcheroo_process_delayed_switch() - helper for delayed switching
950  *
951  * Process a delayed switch if one is pending. DRM drivers should call this
952  * from their ->lastclose callback.
953  *
954  * Return: 0 on success. -EINVAL if no delayed switch is pending, if the client
955  * has unregistered in the meantime or if there are other clients blocking the
956  * switch. If the actual switch fails, an error is reported and 0 is returned.
957  */
958 int vga_switcheroo_process_delayed_switch(void)
960         struct vga_switcheroo_client *client;
961         int ret;
962         int err = -EINVAL;
964         mutex_lock(&vgasr_mutex);
965         if (!vgasr_priv.delayed_switch_active)
966                 goto err;
968         pr_info("processing delayed switch to %d\n",
969                 vgasr_priv.delayed_client_id);
971         client = find_client_from_id(&vgasr_priv.clients,
972                                      vgasr_priv.delayed_client_id);
973         if (!client || !check_can_switch())
974                 goto err;
976         ret = vga_switchto_stage2(client);
977         if (ret)
978                 pr_err("delayed switching failed stage 2 %d\n", ret);
980         vgasr_priv.delayed_switch_active = false;
981         err = 0;
982 err:
983         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
984         return err;
986 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_process_delayed_switch);
988 /**
989  * DOC: Driver power control
990  *
991  * In this mode of use, the discrete GPU automatically powers up and down at
992  * the discretion of the driver's runtime pm. On muxed machines, the user may
993  * still influence the muxer state by way of the debugfs interface, however
994  * the ON and OFF commands become a no-op for the discrete GPU.
995  *
996  * This mode is the default on Nvidia HybridPower/Optimus and ATI PowerXpress.
997  * Specifying nouveau.runpm=0, radeon.runpm=0 or amdgpu.runpm=0 on the kernel
998  * command line disables it.
999  *
1000  * After the GPU has been suspended, the handler needs to be called to cut
1001  * power to the GPU. Likewise it needs to reinstate power before the GPU
1002  * can resume. This is achieved by vga_switcheroo_init_domain_pm_ops(),
1003  * which augments the GPU's suspend/resume functions by the requisite
1004  * calls to the handler.
1005  *
1006  * When the audio device resumes, the GPU needs to be woken. This is achieved
1007  * by a PCI quirk which calls device_link_add() to declare a dependency on the
1008  * GPU. That way, the GPU is kept awake whenever and as long as the audio
1009  * device is in use.
1010  *
1011  * On muxed machines, if the mux is initially switched to the discrete GPU,
1012  * the user ends up with a black screen when the GPU powers down after boot.
1013  * As a workaround, the mux is forced to the integrated GPU on runtime suspend,
1014  * cf. https://bugs.freedesktop.org/show_bug.cgi?id=75917
1015  */
1017 static void vga_switcheroo_power_switch(struct pci_dev *pdev,
1018                                         enum vga_switcheroo_state state)
1020         struct vga_switcheroo_client *client;
1022         if (!vgasr_priv.handler->power_state)
1023                 return;
1025         client = find_client_from_pci(&vgasr_priv.clients, pdev);
1026         if (!client)
1027                 return;
1029         if (!client->driver_power_control)
1030                 return;
1032         vgasr_priv.handler->power_state(client->id, state);
1035 /* switcheroo power domain */
1036 static int vga_switcheroo_runtime_suspend(struct device *dev)
1038         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1039         int ret;
1041         ret = dev->bus->pm->runtime_suspend(dev);
1042         if (ret)
1043                 return ret;
1044         mutex_lock(&vgasr_mutex);
1045         if (vgasr_priv.handler->switchto) {
1046                 mutex_lock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
1047                 vgasr_priv.handler->switchto(VGA_SWITCHEROO_IGD);
1048                 mutex_unlock(&vgasr_priv.mux_hw_lock);
1049         }
1050         pci_bus_set_current_state(pdev->bus, PCI_D3cold);
1051         vga_switcheroo_power_switch(pdev, VGA_SWITCHEROO_OFF);
1052         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1053         return 0;
1056 static int vga_switcheroo_runtime_resume(struct device *dev)
1058         struct pci_dev *pdev = to_pci_dev(dev);
1059         int ret;
1061         mutex_lock(&vgasr_mutex);
1062         vga_switcheroo_power_switch(pdev, VGA_SWITCHEROO_ON);
1063         mutex_unlock(&vgasr_mutex);
1064         pci_wakeup_bus(pdev->bus);
1065         ret = dev->bus->pm->runtime_resume(dev);
1066         if (ret)
1067                 return ret;
1069         return 0;
1072 /**
1073  * vga_switcheroo_init_domain_pm_ops() - helper for driver power control
1074  * @dev: vga client device
1075  * @domain: power domain
1076  *
1077  * Helper for GPUs whose power state is controlled by the driver's runtime pm.
1078  * After the GPU has been suspended, the handler needs to be called to cut
1079  * power to the GPU. Likewise it needs to reinstate power before the GPU
1080  * can resume. To this end, this helper augments the suspend/resume functions
1081  * by the requisite calls to the handler. It needs only be called on platforms
1082  * where the power switch is separate to the device being powered down.
1083  */
1084 int vga_switcheroo_init_domain_pm_ops(struct device *dev,
1085                                       struct dev_pm_domain *domain)
1087         /* copy over all the bus versions */
1088         if (dev->bus && dev->bus->pm) {
1089                 domain->ops = *dev->bus->pm;
1090                 domain->ops.runtime_suspend = vga_switcheroo_runtime_suspend;
1091                 domain->ops.runtime_resume = vga_switcheroo_runtime_resume;
1093                 dev_pm_domain_set(dev, domain);
1094                 return 0;
1095         }
1096         dev_pm_domain_set(dev, NULL);
1097         return -EINVAL;
1099 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_init_domain_pm_ops);
1101 void vga_switcheroo_fini_domain_pm_ops(struct device *dev)
1103         dev_pm_domain_set(dev, NULL);
1105 EXPORT_SYMBOL(vga_switcheroo_fini_domain_pm_ops);