<div dir="ltr"><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">On Wed, May 4, 2022 at 5:49 PM Daniel Vetter <<a href="mailto:daniel@ffwll.ch">daniel@ffwll.ch</a>> wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex">On Wed, May 04, 2022 at 03:34:03PM -0500, Jason Ekstrand wrote:<br>
> Modern userspace APIs like Vulkan are built on an explicit<br>
> synchronization model.  This doesn't always play nicely with the<br>
> implicit synchronization used in the kernel and assumed by X11 and<br>
> Wayland.  The client -> compositor half of the synchronization isn't too<br>
> bad, at least on intel, because we can control whether or not i915<br>
> synchronizes on the buffer and whether or not it's considered written.<br>
> <br>
> The harder part is the compositor -> client synchronization when we get<br>
> the buffer back from the compositor.  We're required to be able to<br>
> provide the client with a VkSemaphore and VkFence representing the point<br>
> in time where the window system (compositor and/or display) finished<br>
> using the buffer.  With current APIs, it's very hard to do this in such<br>
> a way that we don't get confused by the Vulkan driver's access of the<br>
> buffer.  In particular, once we tell the kernel that we're rendering to<br>
> the buffer again, any CPU waits on the buffer or GPU dependencies will<br>
> wait on some of the client rendering and not just the compositor.<br>
> <br>
> This new IOCTL solves this problem by allowing us to get a snapshot of<br>
> the implicit synchronization state of a given dma-buf in the form of a<br>
> sync file.  It's effectively the same as a poll() or I915_GEM_WAIT only,<br>
> instead of CPU waiting directly, it encapsulates the wait operation, at<br>
> the current moment in time, in a sync_file so we can check/wait on it<br>
> later.  As long as the Vulkan driver does the sync_file export from the<br>
> dma-buf before we re-introduce it for rendering, it will only contain<br>
> fences from the compositor or display.  This allows to accurately turn<br>
> it into a VkFence or VkSemaphore without any over-synchronization.<br>
> <br>
> By making this an ioctl on the dma-buf itself, it allows this new<br>
> functionality to be used in an entirely driver-agnostic way without<br>
> having access to a DRM fd. This makes it ideal for use in driver-generic<br>
> code in Mesa or in a client such as a compositor where the DRM fd may be<br>
> hard to reach.<br>
> <br>
> v2 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Use a wrapper dma_fence_array of all fences including the new one<br>
>    when importing an exclusive fence.<br>
> <br>
> v3 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Lock around setting shared fences as well as exclusive<br>
>  - Mark SIGNAL_SYNC_FILE as a read-write ioctl.<br>
>  - Initialize ret to 0 in dma_buf_wait_sync_file<br>
> <br>
> v4 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Use the new dma_resv_get_singleton helper<br>
> <br>
> v5 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Rename the IOCTLs to import/export rather than wait/signal<br>
>  - Drop the WRITE flag and always get/set the exclusive fence<br>
> <br>
> v6 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Drop the sync_file import as it was all-around sketchy and not nearly<br>
>    as useful as import.<br>
>  - Re-introduce READ/WRITE flag support for export<br>
>  - Rework the commit message<br>
> <br>
> v7 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Require at least one sync flag<br>
>  - Fix a refcounting bug: dma_resv_get_excl() doesn't take a reference<br>
>  - Use _rcu helpers since we're accessing the dma_resv read-only<br>
> <br>
> v8 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Return -ENOMEM if the sync_file_create fails<br>
>  - Predicate support on IS_ENABLED(CONFIG_SYNC_FILE)<br>
> <br>
> v9 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Add documentation for the new ioctl<br>
> <br>
> v10 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Go back to dma_buf_sync_file as the ioctl struct name<br>
> <br>
> v11 (Daniel Vetter):<br>
>  - Go back to dma_buf_export_sync_file as the ioctl struct name<br>
>  - Better kerneldoc describing what the read/write flags do<br>
> <br>
> v12 (Christian König):<br>
>  - Document why we chose to make it an ioctl on dma-buf<br>
> <br>
> v12 (Jason Ekstrand):<br>
>  - Rebase on Christian König's fence rework<br>
> <br>
> Signed-off-by: Jason Ekstrand <<a href="mailto:jason@jlekstrand.net" target="_blank">jason@jlekstrand.net</a>><br>
> Acked-by: Simon Ser <<a href="mailto:contact@emersion.fr" target="_blank">contact@emersion.fr</a>><br>
> Acked-by: Christian König <<a href="mailto:christian.koenig@amd.com" target="_blank">christian.koenig@amd.com</a>><br>
> Reviewed-by: Daniel Vetter <<a href="mailto:daniel.vetter@ffwll.ch" target="_blank">daniel.vetter@ffwll.ch</a>><br>
<br>
Not sure which version it was that I reviewed, but with dma_resv_usage<br>
this all looks neat and tidy. One nit below.<br>
<br>
> Cc: Sumit Semwal <<a href="mailto:sumit.semwal@linaro.org" target="_blank">sumit.semwal@linaro.org</a>><br>
> Cc: Maarten Lankhorst <<a href="mailto:maarten.lankhorst@linux.intel.com" target="_blank">maarten.lankhorst@linux.intel.com</a>><br>
> ---<br>
>  drivers/dma-buf/dma-buf.c    | 64 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++<br>
>  include/uapi/linux/dma-buf.h | 35 ++++++++++++++++++++<br>
>  2 files changed, 99 insertions(+)<br>
> <br>
> diff --git a/drivers/dma-buf/dma-buf.c b/drivers/dma-buf/dma-buf.c<br>
> index 79795857be3e..529e0611e53b 100644<br>
> --- a/drivers/dma-buf/dma-buf.c<br>
> +++ b/drivers/dma-buf/dma-buf.c<br>
> @@ -20,6 +20,7 @@<br>
>  #include <linux/debugfs.h><br>
>  #include <linux/module.h><br>
>  #include <linux/seq_file.h><br>
> +#include <linux/sync_file.h><br>
>  #include <linux/poll.h><br>
>  #include <linux/dma-resv.h><br>
>  #include <linux/mm.h><br>
> @@ -192,6 +193,9 @@ static loff_t dma_buf_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)<br>
>   * Note that this only signals the completion of the respective fences, i.e. the<br>
>   * DMA transfers are complete. Cache flushing and any other necessary<br>
>   * preparations before CPU access can begin still need to happen.<br>
> + *<br>
> + * As an alternative to poll(), the set of fences on DMA buffer can be<br>
> + * exported as a &sync_file using &dma_buf_sync_file_export.<br>
>   */<br>
>  <br>
>  static void dma_buf_poll_cb(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *cb)<br>
> @@ -326,6 +330,61 @@ static long dma_buf_set_name(struct dma_buf *dmabuf, const char __user *buf)<br>
>       return 0;<br>
>  }<br>
>  <br>
> +#if IS_ENABLED(CONFIG_SYNC_FILE)<br>
> +static long dma_buf_export_sync_file(struct dma_buf *dmabuf,<br>
> +                                  void __user *user_data)<br>
> +{<br>
> +     struct dma_buf_export_sync_file arg;<br>
> +     enum dma_resv_usage usage;<br>
> +     struct dma_fence *fence = NULL;<br>
> +     struct sync_file *sync_file;<br>
> +     int fd, ret;<br>
> +<br>
> +     if (copy_from_user(&arg, user_data, sizeof(arg)))<br>
> +             return -EFAULT;<br>
> +<br>
> +     if (arg.flags & ~DMA_BUF_SYNC_RW)<br>
> +             return -EINVAL;<br>
> +<br>
> +     if ((arg.flags & DMA_BUF_SYNC_RW) == 0)<br>
> +             return -EINVAL;<br>
<br>
We allow userspace to set both SYNC_READ and SYNC_WRITE here, I think<br>
<br>
        if ((arg.flags & DMA_BUF_SYNC_RW) == DMA_BUF_SYNC_RW)<br>
                return -EINVAL;<br>
<br>
is missing?<br></blockquote><div><br></div><div>We could, but I don't really get why we should disallow that.  SYNC_READ | SYNC_WRITE is the same as SYNC_WRITE and that seems like perfectly sane behavior to me.</div><div><br></div><div>--Jason<br></div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex">
Also maybe a case to add to your igt.<br>
<br>
> +<br>
> +     fd = get_unused_fd_flags(O_CLOEXEC);<br>
> +     if (fd < 0)<br>
> +             return fd;<br>
> +<br>
> +     usage = (arg.flags & DMA_BUF_SYNC_WRITE) ? DMA_RESV_USAGE_WRITE :<br>
> +                                                DMA_RESV_USAGE_READ;<br>
> +     ret = dma_resv_get_singleton(dmabuf->resv, usage, &fence);<br>
> +     if (ret)<br>
> +             goto err_put_fd;<br>
> +<br>
> +     if (!fence)<br>
> +             fence = dma_fence_get_stub();<br>
> +<br>
> +     sync_file = sync_file_create(fence);<br>
> +<br>
> +     dma_fence_put(fence);<br>
> +<br>
> +     if (!sync_file) {<br>
> +             ret = -ENOMEM;<br>
> +             goto err_put_fd;<br>
> +     }<br>
> +<br>
> +     fd_install(fd, sync_file->file);<br>
> +<br>
> +     arg.fd = fd;<br>
> +     if (copy_to_user(user_data, &arg, sizeof(arg)))<br>
> +             return -EFAULT;<br>
> +<br>
> +     return 0;<br>
> +<br>
> +err_put_fd:<br>
> +     put_unused_fd(fd);<br>
> +     return ret;<br>
> +}<br>
> +#endif<br>
> +<br>
>  static long dma_buf_ioctl(struct file *file,<br>
>                         unsigned int cmd, unsigned long arg)<br>
>  {<br>
> @@ -369,6 +428,11 @@ static long dma_buf_ioctl(struct file *file,<br>
>       case DMA_BUF_SET_NAME_B:<br>
>               return dma_buf_set_name(dmabuf, (const char __user *)arg);<br>
>  <br>
> +#if IS_ENABLED(CONFIG_SYNC_FILE)<br>
> +     case DMA_BUF_IOCTL_EXPORT_SYNC_FILE:<br>
> +             return dma_buf_export_sync_file(dmabuf, (void __user *)arg);<br>
> +#endif<br>
> +<br>
>       default:<br>
>               return -ENOTTY;<br>
>       }<br>
> diff --git a/include/uapi/linux/dma-buf.h b/include/uapi/linux/dma-buf.h<br>
> index 8e4a2ca0bcbf..46f1e3e98b02 100644<br>
> --- a/include/uapi/linux/dma-buf.h<br>
> +++ b/include/uapi/linux/dma-buf.h<br>
> @@ -85,6 +85,40 @@ struct dma_buf_sync {<br>
>  <br>
>  #define DMA_BUF_NAME_LEN     32<br>
>  <br>
> +/**<br>
> + * struct dma_buf_export_sync_file - Get a sync_file from a dma-buf<br>
> + *<br>
> + * Userspace can perform a DMA_BUF_IOCTL_EXPORT_SYNC_FILE to retrieve the<br>
> + * current set of fences on a dma-buf file descriptor as a sync_file.  CPU<br>
> + * waits via poll() or other driver-specific mechanisms typically wait on<br>
> + * whatever fences are on the dma-buf at the time the wait begins.  This<br>
> + * is similar except that it takes a snapshot of the current fences on the<br>
> + * dma-buf for waiting later instead of waiting immediately.  This is<br>
> + * useful for modern graphics APIs such as Vulkan which assume an explicit<br>
> + * synchronization model but still need to inter-operate with dma-buf.<br>
> + */<br>
> +struct dma_buf_export_sync_file {<br>
> +     /**<br>
> +      * @flags: Read/write flags<br>
> +      *<br>
> +      * Must be DMA_BUF_SYNC_READ, DMA_BUF_SYNC_WRITE, or both.<br>
> +      *<br>
> +      * If DMA_BUF_SYNC_READ is set and DMA_BUF_SYNC_WRITE is not set,<br>
> +      * the returned sync file waits on any writers of the dma-buf to<br>
> +      * complete.  Waiting on the returned sync file is equivalent to<br>
> +      * poll() with POLLIN.<br>
> +      *<br>
> +      * If DMA_BUF_SYNC_WRITE is set, the returned sync file waits on<br>
> +      * any users of the dma-buf (read or write) to complete.  Waiting<br>
> +      * on the returned sync file is equivalent to poll() with POLLOUT.<br>
> +      * If both DMA_BUF_SYNC_WRITE and DMA_BUF_SYNC_READ are set, this<br>
> +      * is equivalent to just DMA_BUF_SYNC_WRITE.<br>
> +      */<br>
> +     __u32 flags;<br>
> +     /** @fd: Returned sync file descriptor */<br>
> +     __s32 fd;<br>
> +};<br>
> +<br>
>  #define DMA_BUF_BASE         'b'<br>
>  #define DMA_BUF_IOCTL_SYNC   _IOW(DMA_BUF_BASE, 0, struct dma_buf_sync)<br>
>  <br>
> @@ -94,5 +128,6 @@ struct dma_buf_sync {<br>
>  #define DMA_BUF_SET_NAME     _IOW(DMA_BUF_BASE, 1, const char *)<br>
>  #define DMA_BUF_SET_NAME_A   _IOW(DMA_BUF_BASE, 1, u32)<br>
>  #define DMA_BUF_SET_NAME_B   _IOW(DMA_BUF_BASE, 1, u64)<br>
> +#define DMA_BUF_IOCTL_EXPORT_SYNC_FILE       _IOWR(DMA_BUF_BASE, 2, struct dma_buf_export_sync_file)<br>
<br>
With the one nit fixed for this version:<br>
<br>
Reviewed-by: Daniel Vetter <<a href="mailto:daniel.vetter@ffwll.ch" target="_blank">daniel.vetter@ffwll.ch</a>><br>
<br>
>  <br>
>  #endif<br>
> -- <br>
> 2.36.0<br>
> <br>
<br>
-- <br>
Daniel Vetter<br>
Software Engineer, Intel Corporation<br>
<a href="http://blog.ffwll.ch" rel="noreferrer" target="_blank">http://blog.ffwll.ch</a><br>
</blockquote></div></div>