drm: Import the ttm memory manager from FreeBSD
[dragonfly.git] / sys / dev / drm2 / ttm / ttm_bo_driver.h
1 /**************************************************************************
2  *
3  * Copyright (c) 2006-2009 Vmware, Inc., Palo Alto, CA., USA
4  * All Rights Reserved.
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
7  * copy of this software and associated documentation files (the
8  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
9  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
10  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
11  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
12  * the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice (including the
15  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
16  * of the Software.
17  *
18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
21  * THE COPYRIGHT HOLDERS, AUTHORS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM,
22  * DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR
23  * OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE
24  * USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
25  *
26  **************************************************************************/
27 /*
28  * Authors: Thomas Hellstrom <thellstrom-at-vmware-dot-com>
29  */
30 /* $FreeBSD: head/sys/dev/drm2/ttm/ttm_bo_driver.h 247835 2013-03-05 09:49:34Z kib $ */
31
32 #ifndef _TTM_BO_DRIVER_H_
33 #define _TTM_BO_DRIVER_H_
34
35 #include <dev/drm2/drmP.h>
36 #include <dev/drm2/ttm/ttm_bo_api.h>
37 #include <dev/drm2/ttm/ttm_memory.h>
38 #include <dev/drm2/ttm/ttm_module.h>
39 #include <dev/drm2/drm_global.h>
40 #include <sys/rwlock.h>
41 #include <sys/tree.h>
42
43 struct ttm_backend_func {
44         /**
45          * struct ttm_backend_func member bind
46          *
47          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
48          * @bo_mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg describing the
49          * memory type and location for binding.
50          *
51          * Bind the backend pages into the aperture in the location
52          * indicated by @bo_mem. This function should be able to handle
53          * differences between aperture and system page sizes.
54          */
55         int (*bind) (struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
56
57         /**
58          * struct ttm_backend_func member unbind
59          *
60          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
61          *
62          * Unbind previously bound backend pages. This function should be
63          * able to handle differences between aperture and system page sizes.
64          */
65         int (*unbind) (struct ttm_tt *ttm);
66
67         /**
68          * struct ttm_backend_func member destroy
69          *
70          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
71          *
72          * Destroy the backend. This will be call back from ttm_tt_destroy so
73          * don't call ttm_tt_destroy from the callback or infinite loop.
74          */
75         void (*destroy) (struct ttm_tt *ttm);
76 };
77
78 #define TTM_PAGE_FLAG_WRITE           (1 << 3)
79 #define TTM_PAGE_FLAG_SWAPPED         (1 << 4)
80 #define TTM_PAGE_FLAG_PERSISTENT_SWAP (1 << 5)
81 #define TTM_PAGE_FLAG_ZERO_ALLOC      (1 << 6)
82 #define TTM_PAGE_FLAG_DMA32           (1 << 7)
83 #define TTM_PAGE_FLAG_SG              (1 << 8)
84
85 enum ttm_caching_state {
86         tt_uncached,
87         tt_wc,
88         tt_cached
89 };
90
91 /**
92  * struct ttm_tt
93  *
94  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
95  * @func: Pointer to a struct ttm_backend_func that describes
96  * the backend methods.
97  * @dummy_read_page: Page to map where the ttm_tt page array contains a NULL
98  * pointer.
99  * @pages: Array of pages backing the data.
100  * @num_pages: Number of pages in the page array.
101  * @bdev: Pointer to the current struct ttm_bo_device.
102  * @be: Pointer to the ttm backend.
103  * @swap_storage: Pointer to shmem struct file for swap storage.
104  * @caching_state: The current caching state of the pages.
105  * @state: The current binding state of the pages.
106  *
107  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
108  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
109  * memory.
110  */
111
112 struct ttm_tt {
113         struct ttm_bo_device *bdev;
114         struct ttm_backend_func *func;
115         struct vm_page *dummy_read_page;
116         struct vm_page **pages;
117         uint32_t page_flags;
118         unsigned long num_pages;
119         struct sg_table *sg; /* for SG objects via dma-buf */
120         struct ttm_bo_global *glob;
121         struct vm_object *swap_storage;
122         enum ttm_caching_state caching_state;
123         enum {
124                 tt_bound,
125                 tt_unbound,
126                 tt_unpopulated,
127         } state;
128 };
129
130 /**
131  * struct ttm_dma_tt
132  *
133  * @ttm: Base ttm_tt struct.
134  * @dma_address: The DMA (bus) addresses of the pages
135  * @pages_list: used by some page allocation backend
136  *
137  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
138  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
139  * memory.
140  */
141 struct ttm_dma_tt {
142         struct ttm_tt ttm;
143         dma_addr_t *dma_address;
144         struct list_head pages_list;
145 };
146
147 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_FIXED         (1 << 0) /* Fixed (on-card) PCI memory */
148 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_MAPPABLE      (1 << 1) /* Memory mappable */
149 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_CMA           (1 << 3) /* Can't map aperture */
150
151 struct ttm_mem_type_manager;
152
153 struct ttm_mem_type_manager_func {
154         /**
155          * struct ttm_mem_type_manager member init
156          *
157          * @man: Pointer to a memory type manager.
158          * @p_size: Implementation dependent, but typically the size of the
159          * range to be managed in pages.
160          *
161          * Called to initialize a private range manager. The function is
162          * expected to initialize the man::priv member.
163          * Returns 0 on success, negative error code on failure.
164          */
165         int  (*init)(struct ttm_mem_type_manager *man, unsigned long p_size);
166
167         /**
168          * struct ttm_mem_type_manager member takedown
169          *
170          * @man: Pointer to a memory type manager.
171          *
172          * Called to undo the setup done in init. All allocated resources
173          * should be freed.
174          */
175         int  (*takedown)(struct ttm_mem_type_manager *man);
176
177         /**
178          * struct ttm_mem_type_manager member get_node
179          *
180          * @man: Pointer to a memory type manager.
181          * @bo: Pointer to the buffer object we're allocating space for.
182          * @placement: Placement details.
183          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
184          *
185          * This function should allocate space in the memory type managed
186          * by @man. Placement details if
187          * applicable are given by @placement. If successful,
188          * @mem::mm_node should be set to a non-null value, and
189          * @mem::start should be set to a value identifying the beginning
190          * of the range allocated, and the function should return zero.
191          * If the memory region accommodate the buffer object, @mem::mm_node
192          * should be set to NULL, and the function should return 0.
193          * If a system error occurred, preventing the request to be fulfilled,
194          * the function should return a negative error code.
195          *
196          * Note that @mem::mm_node will only be dereferenced by
197          * struct ttm_mem_type_manager functions and optionally by the driver,
198          * which has knowledge of the underlying type.
199          *
200          * This function may not be called from within atomic context, so
201          * an implementation can and must use either a mutex or a spinlock to
202          * protect any data structures managing the space.
203          */
204         int  (*get_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
205                          struct ttm_buffer_object *bo,
206                          struct ttm_placement *placement,
207                          struct ttm_mem_reg *mem);
208
209         /**
210          * struct ttm_mem_type_manager member put_node
211          *
212          * @man: Pointer to a memory type manager.
213          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
214          *
215          * This function frees memory type resources previously allocated
216          * and that are identified by @mem::mm_node and @mem::start. May not
217          * be called from within atomic context.
218          */
219         void (*put_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
220                          struct ttm_mem_reg *mem);
221
222         /**
223          * struct ttm_mem_type_manager member debug
224          *
225          * @man: Pointer to a memory type manager.
226          * @prefix: Prefix to be used in printout to identify the caller.
227          *
228          * This function is called to print out the state of the memory
229          * type manager to aid debugging of out-of-memory conditions.
230          * It may not be called from within atomic context.
231          */
232         void (*debug)(struct ttm_mem_type_manager *man, const char *prefix);
233 };
234
235 /**
236  * struct ttm_mem_type_manager
237  *
238  * @has_type: The memory type has been initialized.
239  * @use_type: The memory type is enabled.
240  * @flags: TTM_MEMTYPE_XX flags identifying the traits of the memory
241  * managed by this memory type.
242  * @gpu_offset: If used, the GPU offset of the first managed page of
243  * fixed memory or the first managed location in an aperture.
244  * @size: Size of the managed region.
245  * @available_caching: A mask of available caching types, TTM_PL_FLAG_XX,
246  * as defined in ttm_placement_common.h
247  * @default_caching: The default caching policy used for a buffer object
248  * placed in this memory type if the user doesn't provide one.
249  * @func: structure pointer implementing the range manager. See above
250  * @priv: Driver private closure for @func.
251  * @io_reserve_mutex: Mutex optionally protecting shared io_reserve structures
252  * @use_io_reserve_lru: Use an lru list to try to unreserve io_mem_regions
253  * reserved by the TTM vm system.
254  * @io_reserve_lru: Optional lru list for unreserving io mem regions.
255  * @io_reserve_fastpath: Only use bdev::driver::io_mem_reserve to obtain
256  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
257  * @lru: The lru list for this memory type.
258  *
259  * This structure is used to identify and manage memory types for a device.
260  * It's set up by the ttm_bo_driver::init_mem_type method.
261  */
262
263
264
265 struct ttm_mem_type_manager {
266         struct ttm_bo_device *bdev;
267
268         /*
269          * No protection. Constant from start.
270          */
271
272         bool has_type;
273         bool use_type;
274         uint32_t flags;
275         unsigned long gpu_offset;
276         uint64_t size;
277         uint32_t available_caching;
278         uint32_t default_caching;
279         const struct ttm_mem_type_manager_func *func;
280         void *priv;
281         struct sx io_reserve_mutex;
282         bool use_io_reserve_lru;
283         bool io_reserve_fastpath;
284
285         /*
286          * Protected by @io_reserve_mutex:
287          */
288
289         struct list_head io_reserve_lru;
290
291         /*
292          * Protected by the global->lru_lock.
293          */
294
295         struct list_head lru;
296 };
297
298 /**
299  * struct ttm_bo_driver
300  *
301  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
302  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
303  * has been evicted.
304  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
305  * structure.
306  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
307  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
308  * move a buffer.
309  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
310  * @sync_obj_signaled: See ttm_fence_api.h
311  * @sync_obj_wait: See ttm_fence_api.h
312  * @sync_obj_flush: See ttm_fence_api.h
313  * @sync_obj_unref: See ttm_fence_api.h
314  * @sync_obj_ref: See ttm_fence_api.h
315  */
316
317 struct ttm_bo_driver {
318         /**
319          * ttm_tt_create
320          *
321          * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
322          * @size: Size of the data needed backing.
323          * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
324          * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
325          *
326          * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
327          * No pages are actually allocated.
328          * Returns:
329          * NULL: Out of memory.
330          */
331         struct ttm_tt *(*ttm_tt_create)(struct ttm_bo_device *bdev,
332                                         unsigned long size,
333                                         uint32_t page_flags,
334                                         struct vm_page *dummy_read_page);
335
336         /**
337          * ttm_tt_populate
338          *
339          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
340          *
341          * Allocate all backing pages
342          * Returns:
343          * -ENOMEM: Out of memory.
344          */
345         int (*ttm_tt_populate)(struct ttm_tt *ttm);
346
347         /**
348          * ttm_tt_unpopulate
349          *
350          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
351          *
352          * Free all backing page
353          */
354         void (*ttm_tt_unpopulate)(struct ttm_tt *ttm);
355
356         /**
357          * struct ttm_bo_driver member invalidate_caches
358          *
359          * @bdev: the buffer object device.
360          * @flags: new placement of the rebound buffer object.
361          *
362          * A previosly evicted buffer has been rebound in a
363          * potentially new location. Tell the driver that it might
364          * consider invalidating read (texture) caches on the next command
365          * submission as a consequence.
366          */
367
368         int (*invalidate_caches) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t flags);
369         int (*init_mem_type) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t type,
370                               struct ttm_mem_type_manager *man);
371         /**
372          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
373          *
374          * @bo: the buffer object to be evicted
375          *
376          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
377          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
378          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
379          */
380
381          void(*evict_flags) (struct ttm_buffer_object *bo,
382                                 struct ttm_placement *placement);
383         /**
384          * struct ttm_bo_driver member move:
385          *
386          * @bo: the buffer to move
387          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
388          * the graphics address space
389          * @interruptible: Use interruptible sleeps if possible when sleeping.
390          * @no_wait: whether this should give up and return -EBUSY
391          * if this move would require sleeping
392          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
393          *
394          * Move a buffer between two memory regions.
395          */
396         int (*move) (struct ttm_buffer_object *bo,
397                      bool evict, bool interruptible,
398                      bool no_wait_gpu,
399                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
400
401         /**
402          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
403          *
404          * @bo: Pointer to a buffer object.
405          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
406          * FreeBSD: use devfs_get_cdevpriv etc.
407          *
408          * Called from the map / write / read methods to verify that the
409          * caller is permitted to access the buffer object.
410          * This member may be set to NULL, which will refuse this kind of
411          * access for all buffer objects.
412          * This function should return 0 if access is granted, -EPERM otherwise.
413          */
414         int (*verify_access) (struct ttm_buffer_object *bo);
415
416         /**
417          * In case a driver writer dislikes the TTM fence objects,
418          * the driver writer can replace those with sync objects of
419          * his / her own. If it turns out that no driver writer is
420          * using these. I suggest we remove these hooks and plug in
421          * fences directly. The bo driver needs the following functionality:
422          * See the corresponding functions in the fence object API
423          * documentation.
424          */
425
426         bool (*sync_obj_signaled) (void *sync_obj);
427         int (*sync_obj_wait) (void *sync_obj,
428                               bool lazy, bool interruptible);
429         int (*sync_obj_flush) (void *sync_obj);
430         void (*sync_obj_unref) (void **sync_obj);
431         void *(*sync_obj_ref) (void *sync_obj);
432
433         /* hook to notify driver about a driver move so it
434          * can do tiling things */
435         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
436                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
437         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
438          * and have reserved it */
439         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
440
441         /**
442          * notify the driver that we're about to swap out this bo
443          */
444         void (*swap_notify) (struct ttm_buffer_object *bo);
445
446         /**
447          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
448          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
449          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
450          * are balanced.
451          */
452         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
453         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
454 };
455
456 /**
457  * struct ttm_bo_global_ref - Argument to initialize a struct ttm_bo_global.
458  */
459
460 struct ttm_bo_global_ref {
461         struct drm_global_reference ref;
462         struct ttm_mem_global *mem_glob;
463 };
464
465 /**
466  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
467  *
468  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
469  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
470  * of unpopulated pages.
471  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
472  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
473  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
474  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
475  * @device_list: List of buffer object devices.
476  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
477  */
478
479 struct ttm_bo_global {
480         u_int kobj_ref;
481
482         /**
483          * Constant after init.
484          */
485
486         struct ttm_mem_global *mem_glob;
487         struct vm_page *dummy_read_page;
488         struct ttm_mem_shrink shrink;
489         struct sx device_list_mutex;
490         struct mtx lru_lock;
491
492         /**
493          * Protected by device_list_mutex.
494          */
495         struct list_head device_list;
496
497         /**
498          * Protected by the lru_lock.
499          */
500         struct list_head swap_lru;
501
502         /**
503          * Internal protection.
504          */
505         atomic_t bo_count;
506 };
507
508
509 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
510
511 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MOVING  0      /* Buffer object is moving and needs
512                                            idling before CPU mapping */
513 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MAX 1
514 /**
515  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
516  *
517  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
518  * @man: An array of mem_type_managers.
519  * @fence_lock: Protects the synchronizing members on *all* bos belonging
520  * to this device.
521  * @addr_space_mm: Range manager for the device address space.
522  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
523  * ddestroy lists.
524  * @val_seq: Current validation sequence.
525  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
526  * device address space.
527  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
528  *
529  */
530
531 struct ttm_bo_device {
532
533         /*
534          * Constant after bo device init / atomic.
535          */
536         struct list_head device_list;
537         struct ttm_bo_global *glob;
538         struct ttm_bo_driver *driver;
539         struct rwlock vm_lock;
540         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
541         struct mtx fence_lock;
542         /*
543          * Protected by the vm lock.
544          */
545         RB_HEAD(ttm_bo_device_buffer_objects, ttm_buffer_object) addr_space_rb;
546         struct drm_mm addr_space_mm;
547
548         /*
549          * Protected by the global:lru lock.
550          */
551         struct list_head ddestroy;
552         uint32_t val_seq;
553
554         /*
555          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
556          */
557
558         struct address_space *dev_mapping;
559
560         /*
561          * Internal protection.
562          */
563
564         struct timeout_task wq;
565
566         bool need_dma32;
567 };
568
569 /**
570  * ttm_flag_masked
571  *
572  * @old: Pointer to the result and original value.
573  * @new: New value of bits.
574  * @mask: Mask of bits to change.
575  *
576  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
577  */
578
579 static inline uint32_t
580 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
581 {
582         *old ^= (*old ^ new) & mask;
583         return *old;
584 }
585
586 /**
587  * ttm_tt_init
588  *
589  * @ttm: The struct ttm_tt.
590  * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
591  * @size: Size of the data needed backing.
592  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
593  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
594  *
595  * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
596  * No pages are actually allocated.
597  * Returns:
598  * NULL: Out of memory.
599  */
600 extern int ttm_tt_init(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_bo_device *bdev,
601                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
602                         struct vm_page *dummy_read_page);
603 extern int ttm_dma_tt_init(struct ttm_dma_tt *ttm_dma, struct ttm_bo_device *bdev,
604                            unsigned long size, uint32_t page_flags,
605                            struct vm_page *dummy_read_page);
606
607 /**
608  * ttm_tt_fini
609  *
610  * @ttm: the ttm_tt structure.
611  *
612  * Free memory of ttm_tt structure
613  */
614 extern void ttm_tt_fini(struct ttm_tt *ttm);
615 extern void ttm_dma_tt_fini(struct ttm_dma_tt *ttm_dma);
616
617 /**
618  * ttm_ttm_bind:
619  *
620  * @ttm: The struct ttm_tt containing backing pages.
621  * @bo_mem: The struct ttm_mem_reg identifying the binding location.
622  *
623  * Bind the pages of @ttm to an aperture location identified by @bo_mem
624  */
625 extern int ttm_tt_bind(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
626
627 /**
628  * ttm_ttm_destroy:
629  *
630  * @ttm: The struct ttm_tt.
631  *
632  * Unbind, unpopulate and destroy common struct ttm_tt.
633  */
634 extern void ttm_tt_destroy(struct ttm_tt *ttm);
635
636 /**
637  * ttm_ttm_unbind:
638  *
639  * @ttm: The struct ttm_tt.
640  *
641  * Unbind a struct ttm_tt.
642  */
643 extern void ttm_tt_unbind(struct ttm_tt *ttm);
644
645 /**
646  * ttm_tt_swapin:
647  *
648  * @ttm: The struct ttm_tt.
649  *
650  * Swap in a previously swap out ttm_tt.
651  */
652 extern int ttm_tt_swapin(struct ttm_tt *ttm);
653
654 /**
655  * ttm_tt_cache_flush:
656  *
657  * @pages: An array of pointers to struct page:s to flush.
658  * @num_pages: Number of pages to flush.
659  *
660  * Flush the data of the indicated pages from the cpu caches.
661  * This is used when changing caching attributes of the pages from
662  * cache-coherent.
663  */
664 extern void ttm_tt_cache_flush(struct vm_page *pages[], unsigned long num_pages);
665
666 /**
667  * ttm_tt_set_placement_caching:
668  *
669  * @ttm A struct ttm_tt the backing pages of which will change caching policy.
670  * @placement: Flag indicating the desired caching policy.
671  *
672  * This function will change caching policy of any default kernel mappings of
673  * the pages backing @ttm. If changing from cached to uncached or
674  * write-combined,
675  * all CPU caches will first be flushed to make sure the data of the pages
676  * hit RAM. This function may be very costly as it involves global TLB
677  * and cache flushes and potential page splitting / combining.
678  */
679 extern int ttm_tt_set_placement_caching(struct ttm_tt *ttm, uint32_t placement);
680 extern int ttm_tt_swapout(struct ttm_tt *ttm,
681                           struct vm_object *persistent_swap_storage);
682
683 /*
684  * ttm_bo.c
685  */
686
687 /**
688  * ttm_mem_reg_is_pci
689  *
690  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
691  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
692  *
693  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
694  * false otherwise.
695  */
696 extern bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev,
697                                    struct ttm_mem_reg *mem);
698
699 /**
700  * ttm_bo_mem_space
701  *
702  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
703  * we want to allocate space for.
704  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
705  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
706  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
707  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
708  *
709  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
710  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
711  * This function may sleep while waiting for space to become available.
712  * Returns:
713  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
714  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
715  * fragmentation or concurrent allocators.
716  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
717  */
718 extern int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
719                                 struct ttm_placement *placement,
720                                 struct ttm_mem_reg *mem,
721                                 bool interruptible,
722                                 bool no_wait_gpu);
723
724 extern void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo,
725                            struct ttm_mem_reg *mem);
726 extern void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
727                                   struct ttm_mem_reg *mem);
728
729 extern void ttm_bo_global_release(struct drm_global_reference *ref);
730 extern int ttm_bo_global_init(struct drm_global_reference *ref);
731
732 extern int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
733
734 /**
735  * ttm_bo_device_init
736  *
737  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
738  * @glob: A pointer to an initialized struct ttm_bo_global.
739  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
740  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
741  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
742  * address space.
743  *
744  * Initializes a struct ttm_bo_device:
745  * Returns:
746  * !0: Failure.
747  */
748 extern int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
749                               struct ttm_bo_global *glob,
750                               struct ttm_bo_driver *driver,
751                               uint64_t file_page_offset, bool need_dma32);
752
753 /**
754  * ttm_bo_unmap_virtual
755  *
756  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
757  */
758 extern void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
759
760 /**
761  * ttm_bo_unmap_virtual
762  *
763  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
764  *
765  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
766  */
767 extern void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
768
769 extern int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
770 extern void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
771 extern int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man,
772                            bool interruptible);
773 extern void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
774
775
776 /**
777  * ttm_bo_reserve:
778  *
779  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
780  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
781  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
782  * @use_sequence: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
783  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
784  *
785  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
786  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
787  * a number of measures to prevent deadlocks.
788  *
789  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
790  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
791  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
792  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
793  * occurring:
794  * 1) Buffers are reserved with the lru spinlock held. Upon successful
795  * reservation they are removed from the lru list. This stops a reserved buffer
796  * from being evicted. However the lru spinlock is released between the time
797  * a buffer is selected for eviction and the time it is reserved.
798  * Therefore a check is made when a buffer is reserved for eviction, that it
799  * is still the first buffer in the lru list, before it is removed from the
800  * list. @check_lru == 1 forces this check. If it fails, the function returns
801  * -EINVAL, and the caller should then choose a new buffer to evict and repeat
802  * the procedure.
803  * 2) Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
804  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
805  * validation sequence number,
806  * and call this function with @use_sequence == 1 and @sequence == the unique
807  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
808  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
809  * sequence of the process currently reserving the buffer,
810  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
811  * holding the reservation, the function returns -EAGAIN. Otherwise it sleeps
812  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
813  * reserving.
814  * The caller should, when receiving an -EAGAIN error
815  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
816  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
817  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
818  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
819  *
820  * Returns:
821  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
822  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
823  * try again. (only if use_sequence == 1).
824  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
825  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
826  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
827  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
828  * be returned if @use_sequence is set to true.
829  */
830 extern int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
831                           bool interruptible,
832                           bool no_wait, bool use_sequence, uint32_t sequence);
833
834
835 /**
836  * ttm_bo_reserve_locked:
837  *
838  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
839  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
840  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
841  * @use_sequence: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
842  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
843  *
844  * Must be called with struct ttm_bo_global::lru_lock held,
845  * and will not remove reserved buffers from the lru lists.
846  * The function may release the LRU spinlock if it needs to sleep.
847  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
848  *
849  * Returns:
850  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
851  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
852  * try again. (only if use_sequence == 1).
853  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
854  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
855  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
856  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
857  * be returned if @use_sequence is set to true.
858  */
859 extern int ttm_bo_reserve_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
860                                  bool interruptible,
861                                  bool no_wait, bool use_sequence,
862                                  uint32_t sequence);
863
864 /**
865  * ttm_bo_unreserve
866  *
867  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
868  *
869  * Unreserve a previous reservation of @bo.
870  */
871 extern void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo);
872
873 /**
874  * ttm_bo_unreserve_locked
875  *
876  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
877  *
878  * Unreserve a previous reservation of @bo.
879  * Needs to be called with struct ttm_bo_global::lru_lock held.
880  */
881 extern void ttm_bo_unreserve_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
882
883 /**
884  * ttm_bo_wait_unreserved
885  *
886  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
887  *
888  * Wait for a struct ttm_buffer_object to become unreserved.
889  * This is typically used in the execbuf code to relax cpu-usage when
890  * a potential deadlock condition backoff.
891  */
892 extern int ttm_bo_wait_unreserved_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
893                                   bool interruptible);
894
895 /*
896  * ttm_bo_util.c
897  */
898
899 /**
900  * ttm_bo_move_ttm
901  *
902  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
903  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
904  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
905  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
906  *
907  * Optimized move function for a buffer object with both old and
908  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
909  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
910  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
911  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
912  * memory space indicated by @new_mem.
913  * Returns:
914  * !0: Failure.
915  */
916
917 extern int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
918                            bool evict, bool no_wait_gpu,
919                            struct ttm_mem_reg *new_mem);
920
921 /**
922  * ttm_bo_move_memcpy
923  *
924  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
925  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
926  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
927  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
928  *
929  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
930  * The function will, if successful,
931  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
932  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
933  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
934  * memory space indicated by @new_mem.
935  * Returns:
936  * !0: Failure.
937  */
938
939 extern int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
940                               bool evict, bool no_wait_gpu,
941                               struct ttm_mem_reg *new_mem);
942
943 /**
944  * ttm_bo_free_old_node
945  *
946  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
947  *
948  * Utility function to free an old placement after a successful move.
949  */
950 extern void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
951
952 /**
953  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
954  *
955  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
956  * @sync_obj: A sync object that signals when moving is complete.
957  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
958  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
959  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
960  *
961  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
962  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
963  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
964  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
965  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
966  * buffer moves.
967  */
968
969 extern int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
970                                      void *sync_obj,
971                                      bool evict, bool no_wait_gpu,
972                                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
973 /**
974  * ttm_io_prot
975  *
976  * @c_state: Caching state.
977  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
978  *
979  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
980  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
981  */
982 extern vm_memattr_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags);
983
984 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
985
986 #if (defined(CONFIG_AGP) || (defined(CONFIG_AGP_MODULE) && defined(MODULE)))
987 #define TTM_HAS_AGP
988 #include <linux/agp_backend.h>
989
990 /**
991  * ttm_agp_tt_create
992  *
993  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
994  * @bridge: The agp bridge this device is sitting on.
995  * @size: Size of the data needed backing.
996  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
997  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
998  *
999  *
1000  * Create a TTM backend that uses the indicated AGP bridge as an aperture
1001  * for TT memory. This function uses the linux agpgart interface to
1002  * bind and unbind memory backing a ttm_tt.
1003  */
1004 extern struct ttm_tt *ttm_agp_tt_create(struct ttm_bo_device *bdev,
1005                                         struct agp_bridge_data *bridge,
1006                                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
1007                                         struct vm_page *dummy_read_page);
1008 int ttm_agp_tt_populate(struct ttm_tt *ttm);
1009 void ttm_agp_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
1010 #endif
1011
1012 int     ttm_bo_cmp_rb_tree_items(struct ttm_buffer_object *a,
1013             struct ttm_buffer_object *b);
1014
1015 RB_PROTOTYPE(ttm_bo_device_buffer_objects, ttm_buffer_object, vm_rb,
1016     ttm_bo_cmp_rb_tree_items);
1017
1018 #endif