5731262fab5dafaba103a404cb01747013426a79
[dragonfly.git] / sys / dev / drm / include / drm / 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 #ifndef _TTM_BO_DRIVER_H_
32 #define _TTM_BO_DRIVER_H_
33
34 #include <drm/ttm/ttm_bo_api.h>
35 #include <drm/ttm/ttm_memory.h>
36 #include <drm/ttm/ttm_module.h>
37 #include <drm/drm_mm.h>
38 #include <drm/drm_global.h>
39 #include <sys/tree.h>
40 #include <linux/workqueue.h>
41 #include <linux/reservation.h>
42
43 /* XXX nasty hack, but does the job */
44 #undef RB_ROOT
45 #define RB_ROOT(head)   (head)->rbh_root
46
47 struct ttm_backend_func {
48         /**
49          * struct ttm_backend_func member bind
50          *
51          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
52          * @bo_mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg describing the
53          * memory type and location for binding.
54          *
55          * Bind the backend pages into the aperture in the location
56          * indicated by @bo_mem. This function should be able to handle
57          * differences between aperture and system page sizes.
58          */
59         int (*bind) (struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
60
61         /**
62          * struct ttm_backend_func member unbind
63          *
64          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
65          *
66          * Unbind previously bound backend pages. This function should be
67          * able to handle differences between aperture and system page sizes.
68          */
69         int (*unbind) (struct ttm_tt *ttm);
70
71         /**
72          * struct ttm_backend_func member destroy
73          *
74          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
75          *
76          * Destroy the backend. This will be call back from ttm_tt_destroy so
77          * don't call ttm_tt_destroy from the callback or infinite loop.
78          */
79         void (*destroy) (struct ttm_tt *ttm);
80 };
81
82 #define TTM_PAGE_FLAG_WRITE           (1 << 3)
83 #define TTM_PAGE_FLAG_SWAPPED         (1 << 4)
84 #define TTM_PAGE_FLAG_PERSISTENT_SWAP (1 << 5)
85 #define TTM_PAGE_FLAG_ZERO_ALLOC      (1 << 6)
86 #define TTM_PAGE_FLAG_DMA32           (1 << 7)
87 #define TTM_PAGE_FLAG_SG              (1 << 8)
88
89 enum ttm_caching_state {
90         tt_uncached,
91         tt_wc,
92         tt_cached
93 };
94
95 /**
96  * struct ttm_tt
97  *
98  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
99  * @func: Pointer to a struct ttm_backend_func that describes
100  * the backend methods.
101  * @dummy_read_page: Page to map where the ttm_tt page array contains a NULL
102  * pointer.
103  * @pages: Array of pages backing the data.
104  * @num_pages: Number of pages in the page array.
105  * @bdev: Pointer to the current struct ttm_bo_device.
106  * @be: Pointer to the ttm backend.
107  * @swap_storage: Pointer to shmem struct file for swap storage.
108  * @caching_state: The current caching state of the pages.
109  * @state: The current binding state of the pages.
110  *
111  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
112  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
113  * memory.
114  */
115
116 struct ttm_tt {
117         struct ttm_bo_device *bdev;
118         struct ttm_backend_func *func;
119         struct vm_page *dummy_read_page;
120         struct vm_page **pages;
121         uint32_t page_flags;
122         unsigned long num_pages;
123         struct sg_table *sg; /* for SG objects via dma-buf */
124         struct ttm_bo_global *glob;
125         struct vm_object *swap_storage;
126         enum ttm_caching_state caching_state;
127         enum {
128                 tt_bound,
129                 tt_unbound,
130                 tt_unpopulated,
131         } state;
132 };
133
134 /**
135  * struct ttm_dma_tt
136  *
137  * @ttm: Base ttm_tt struct.
138  * @dma_address: The DMA (bus) addresses of the pages
139  * @pages_list: used by some page allocation backend
140  *
141  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
142  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
143  * memory.
144  */
145 struct ttm_dma_tt {
146         struct ttm_tt ttm;
147         dma_addr_t *dma_address;
148         struct list_head pages_list;
149 };
150
151 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_FIXED         (1 << 0) /* Fixed (on-card) PCI memory */
152 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_MAPPABLE      (1 << 1) /* Memory mappable */
153 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_CMA           (1 << 3) /* Can't map aperture */
154
155 struct ttm_mem_type_manager;
156
157 struct ttm_mem_type_manager_func {
158         /**
159          * struct ttm_mem_type_manager member init
160          *
161          * @man: Pointer to a memory type manager.
162          * @p_size: Implementation dependent, but typically the size of the
163          * range to be managed in pages.
164          *
165          * Called to initialize a private range manager. The function is
166          * expected to initialize the man::priv member.
167          * Returns 0 on success, negative error code on failure.
168          */
169         int  (*init)(struct ttm_mem_type_manager *man, unsigned long p_size);
170
171         /**
172          * struct ttm_mem_type_manager member takedown
173          *
174          * @man: Pointer to a memory type manager.
175          *
176          * Called to undo the setup done in init. All allocated resources
177          * should be freed.
178          */
179         int  (*takedown)(struct ttm_mem_type_manager *man);
180
181         /**
182          * struct ttm_mem_type_manager member get_node
183          *
184          * @man: Pointer to a memory type manager.
185          * @bo: Pointer to the buffer object we're allocating space for.
186          * @placement: Placement details.
187          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
188          *
189          * This function should allocate space in the memory type managed
190          * by @man. Placement details if
191          * applicable are given by @placement. If successful,
192          * @mem::mm_node should be set to a non-null value, and
193          * @mem::start should be set to a value identifying the beginning
194          * of the range allocated, and the function should return zero.
195          * If the memory region accommodate the buffer object, @mem::mm_node
196          * should be set to NULL, and the function should return 0.
197          * If a system error occurred, preventing the request to be fulfilled,
198          * the function should return a negative error code.
199          *
200          * Note that @mem::mm_node will only be dereferenced by
201          * struct ttm_mem_type_manager functions and optionally by the driver,
202          * which has knowledge of the underlying type.
203          *
204          * This function may not be called from within atomic context, so
205          * an implementation can and must use either a mutex or a spinlock to
206          * protect any data structures managing the space.
207          */
208         int  (*get_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
209                          struct ttm_buffer_object *bo,
210                          struct ttm_placement *placement,
211                          struct ttm_mem_reg *mem);
212
213         /**
214          * struct ttm_mem_type_manager member put_node
215          *
216          * @man: Pointer to a memory type manager.
217          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
218          *
219          * This function frees memory type resources previously allocated
220          * and that are identified by @mem::mm_node and @mem::start. May not
221          * be called from within atomic context.
222          */
223         void (*put_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
224                          struct ttm_mem_reg *mem);
225
226         /**
227          * struct ttm_mem_type_manager member debug
228          *
229          * @man: Pointer to a memory type manager.
230          * @prefix: Prefix to be used in printout to identify the caller.
231          *
232          * This function is called to print out the state of the memory
233          * type manager to aid debugging of out-of-memory conditions.
234          * It may not be called from within atomic context.
235          */
236         void (*debug)(struct ttm_mem_type_manager *man, const char *prefix);
237 };
238
239 /**
240  * struct ttm_mem_type_manager
241  *
242  * @has_type: The memory type has been initialized.
243  * @use_type: The memory type is enabled.
244  * @flags: TTM_MEMTYPE_XX flags identifying the traits of the memory
245  * managed by this memory type.
246  * @gpu_offset: If used, the GPU offset of the first managed page of
247  * fixed memory or the first managed location in an aperture.
248  * @size: Size of the managed region.
249  * @available_caching: A mask of available caching types, TTM_PL_FLAG_XX,
250  * as defined in ttm_placement_common.h
251  * @default_caching: The default caching policy used for a buffer object
252  * placed in this memory type if the user doesn't provide one.
253  * @func: structure pointer implementing the range manager. See above
254  * @priv: Driver private closure for @func.
255  * @io_reserve_mutex: Mutex optionally protecting shared io_reserve structures
256  * @use_io_reserve_lru: Use an lru list to try to unreserve io_mem_regions
257  * reserved by the TTM vm system.
258  * @io_reserve_lru: Optional lru list for unreserving io mem regions.
259  * @io_reserve_fastpath: Only use bdev::driver::io_mem_reserve to obtain
260  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
261  * @lru: The lru list for this memory type.
262  *
263  * This structure is used to identify and manage memory types for a device.
264  * It's set up by the ttm_bo_driver::init_mem_type method.
265  */
266
267
268
269 struct ttm_mem_type_manager {
270         struct ttm_bo_device *bdev;
271
272         /*
273          * No protection. Constant from start.
274          */
275
276         bool has_type;
277         bool use_type;
278         uint32_t flags;
279         unsigned long gpu_offset;
280         uint64_t size;
281         uint32_t available_caching;
282         uint32_t default_caching;
283         const struct ttm_mem_type_manager_func *func;
284         void *priv;
285         struct lock io_reserve_mutex;
286         bool use_io_reserve_lru;
287         bool io_reserve_fastpath;
288
289         /*
290          * Protected by @io_reserve_mutex:
291          */
292
293         struct list_head io_reserve_lru;
294
295         /*
296          * Protected by the global->lru_lock.
297          */
298
299         struct list_head lru;
300 };
301
302 /**
303  * struct ttm_bo_driver
304  *
305  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
306  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
307  * has been evicted.
308  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
309  * structure.
310  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
311  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
312  * move a buffer.
313  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
314  * @sync_obj_signaled: See ttm_fence_api.h
315  * @sync_obj_wait: See ttm_fence_api.h
316  * @sync_obj_flush: See ttm_fence_api.h
317  * @sync_obj_unref: See ttm_fence_api.h
318  * @sync_obj_ref: See ttm_fence_api.h
319  */
320
321 struct ttm_bo_driver {
322         /**
323          * ttm_tt_create
324          *
325          * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
326          * @size: Size of the data needed backing.
327          * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
328          * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
329          *
330          * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
331          * No pages are actually allocated.
332          * Returns:
333          * NULL: Out of memory.
334          */
335         struct ttm_tt *(*ttm_tt_create)(struct ttm_bo_device *bdev,
336                                         unsigned long size,
337                                         uint32_t page_flags,
338                                         struct vm_page *dummy_read_page);
339
340         /**
341          * ttm_tt_populate
342          *
343          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
344          *
345          * Allocate all backing pages
346          * Returns:
347          * -ENOMEM: Out of memory.
348          */
349         int (*ttm_tt_populate)(struct ttm_tt *ttm);
350
351         /**
352          * ttm_tt_unpopulate
353          *
354          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
355          *
356          * Free all backing page
357          */
358         void (*ttm_tt_unpopulate)(struct ttm_tt *ttm);
359
360         /**
361          * struct ttm_bo_driver member invalidate_caches
362          *
363          * @bdev: the buffer object device.
364          * @flags: new placement of the rebound buffer object.
365          *
366          * A previosly evicted buffer has been rebound in a
367          * potentially new location. Tell the driver that it might
368          * consider invalidating read (texture) caches on the next command
369          * submission as a consequence.
370          */
371
372         int (*invalidate_caches) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t flags);
373         int (*init_mem_type) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t type,
374                               struct ttm_mem_type_manager *man);
375         /**
376          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
377          *
378          * @bo: the buffer object to be evicted
379          *
380          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
381          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
382          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
383          */
384
385          void(*evict_flags) (struct ttm_buffer_object *bo,
386                                 struct ttm_placement *placement);
387         /**
388          * struct ttm_bo_driver member move:
389          *
390          * @bo: the buffer to move
391          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
392          * the graphics address space
393          * @interruptible: Use interruptible sleeps if possible when sleeping.
394          * @no_wait: whether this should give up and return -EBUSY
395          * if this move would require sleeping
396          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
397          *
398          * Move a buffer between two memory regions.
399          */
400         int (*move) (struct ttm_buffer_object *bo,
401                      bool evict, bool interruptible,
402                      bool no_wait_gpu,
403                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
404
405         /**
406          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
407          *
408          * @bo: Pointer to a buffer object.
409          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
410          * FreeBSD: use devfs_get_cdevpriv etc.
411          *
412          * Called from the map / write / read methods to verify that the
413          * caller is permitted to access the buffer object.
414          * This member may be set to NULL, which will refuse this kind of
415          * access for all buffer objects.
416          * This function should return 0 if access is granted, -EPERM otherwise.
417          */
418         int (*verify_access) (struct ttm_buffer_object *bo);
419
420         /**
421          * In case a driver writer dislikes the TTM fence objects,
422          * the driver writer can replace those with sync objects of
423          * his / her own. If it turns out that no driver writer is
424          * using these. I suggest we remove these hooks and plug in
425          * fences directly. The bo driver needs the following functionality:
426          * See the corresponding functions in the fence object API
427          * documentation.
428          */
429
430         bool (*sync_obj_signaled) (void *sync_obj);
431         int (*sync_obj_wait) (void *sync_obj,
432                               bool lazy, bool interruptible);
433         int (*sync_obj_flush) (void *sync_obj);
434         void (*sync_obj_unref) (void **sync_obj);
435         void *(*sync_obj_ref) (void *sync_obj);
436
437         /* hook to notify driver about a driver move so it
438          * can do tiling things */
439         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
440                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
441         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
442          * and have reserved it */
443         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
444
445         /**
446          * notify the driver that we're about to swap out this bo
447          */
448         void (*swap_notify) (struct ttm_buffer_object *bo);
449
450         /**
451          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
452          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
453          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
454          * are balanced.
455          */
456         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
457         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
458 };
459
460 /**
461  * struct ttm_bo_global_ref - Argument to initialize a struct ttm_bo_global.
462  */
463
464 struct ttm_bo_global_ref {
465         struct drm_global_reference ref;
466         struct ttm_mem_global *mem_glob;
467 };
468
469 /**
470  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
471  *
472  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
473  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
474  * of unpopulated pages.
475  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
476  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
477  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
478  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
479  * @device_list: List of buffer object devices.
480  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
481  */
482
483 struct ttm_bo_global {
484         u_int kobj_ref;
485
486         /**
487          * Constant after init.
488          */
489
490         struct ttm_mem_global *mem_glob;
491         struct vm_page *dummy_read_page;
492         struct ttm_mem_shrink shrink;
493         struct lock device_list_mutex;
494         struct lock lru_lock;
495
496         /**
497          * Protected by device_list_mutex.
498          */
499         struct list_head device_list;
500
501         /**
502          * Protected by the lru_lock.
503          */
504         struct list_head swap_lru;
505
506         /**
507          * Internal protection.
508          */
509         atomic_t bo_count;
510 };
511
512
513 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
514
515 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MOVING 0       /* Buffer object is moving and needs
516                                            idling before CPU mapping */
517 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MAX    1
518 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_ACTIVE 2       /* Used for release sequencing */
519 /**
520  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
521  *
522  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
523  * @man: An array of mem_type_managers.
524  * @fence_lock: Protects the synchronizing members on *all* bos belonging
525  * to this device.
526  * @addr_space_mm: Range manager for the device address space.
527  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
528  * ddestroy lists.
529  * @val_seq: Current validation sequence.
530  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
531  * device address space.
532  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
533  *
534  */
535
536 struct ttm_bo_device {
537
538         /*
539          * Constant after bo device init / atomic.
540          */
541         struct list_head device_list;
542         struct ttm_bo_global *glob;
543         struct ttm_bo_driver *driver;
544         struct lock vm_lock;
545         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
546         struct lock fence_lock;
547         /*
548          * Protected by the vm lock.
549          */
550
551         RB_HEAD(ttm_bo_device_buffer_objects, ttm_buffer_object) addr_space_rb;
552         struct drm_mm addr_space_mm;
553
554         /*
555          * Protected by the global:lru lock.
556          */
557         struct list_head ddestroy;
558         uint32_t val_seq;
559
560         /*
561          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
562          */
563
564         struct address_space *dev_mapping;
565
566         /*
567          * Internal protection.
568          */
569
570         struct delayed_work wq;
571
572         bool need_dma32;
573 };
574
575 /**
576  * ttm_flag_masked
577  *
578  * @old: Pointer to the result and original value.
579  * @new: New value of bits.
580  * @mask: Mask of bits to change.
581  *
582  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
583  */
584
585 static inline uint32_t
586 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
587 {
588         *old ^= (*old ^ new) & mask;
589         return *old;
590 }
591
592 /**
593  * ttm_tt_init
594  *
595  * @ttm: The struct ttm_tt.
596  * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
597  * @size: Size of the data needed backing.
598  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
599  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
600  *
601  * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
602  * No pages are actually allocated.
603  * Returns:
604  * NULL: Out of memory.
605  */
606 extern int ttm_tt_init(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_bo_device *bdev,
607                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
608                         struct vm_page *dummy_read_page);
609 extern int ttm_dma_tt_init(struct ttm_dma_tt *ttm_dma, struct ttm_bo_device *bdev,
610                            unsigned long size, uint32_t page_flags,
611                            struct vm_page *dummy_read_page);
612
613 /**
614  * ttm_tt_fini
615  *
616  * @ttm: the ttm_tt structure.
617  *
618  * Free memory of ttm_tt structure
619  */
620 extern void ttm_tt_fini(struct ttm_tt *ttm);
621 extern void ttm_dma_tt_fini(struct ttm_dma_tt *ttm_dma);
622
623 /**
624  * ttm_ttm_bind:
625  *
626  * @ttm: The struct ttm_tt containing backing pages.
627  * @bo_mem: The struct ttm_mem_reg identifying the binding location.
628  *
629  * Bind the pages of @ttm to an aperture location identified by @bo_mem
630  */
631 extern int ttm_tt_bind(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
632
633 /**
634  * ttm_ttm_destroy:
635  *
636  * @ttm: The struct ttm_tt.
637  *
638  * Unbind, unpopulate and destroy common struct ttm_tt.
639  */
640 extern void ttm_tt_destroy(struct ttm_tt *ttm);
641
642 /**
643  * ttm_ttm_unbind:
644  *
645  * @ttm: The struct ttm_tt.
646  *
647  * Unbind a struct ttm_tt.
648  */
649 extern void ttm_tt_unbind(struct ttm_tt *ttm);
650
651 /**
652  * ttm_tt_swapin:
653  *
654  * @ttm: The struct ttm_tt.
655  *
656  * Swap in a previously swap out ttm_tt.
657  */
658 extern int ttm_tt_swapin(struct ttm_tt *ttm);
659
660 /**
661  * ttm_tt_cache_flush:
662  *
663  * @pages: An array of pointers to struct page:s to flush.
664  * @num_pages: Number of pages to flush.
665  *
666  * Flush the data of the indicated pages from the cpu caches.
667  * This is used when changing caching attributes of the pages from
668  * cache-coherent.
669  */
670 extern void ttm_tt_cache_flush(struct vm_page *pages[], unsigned long num_pages);
671
672 /**
673  * ttm_tt_set_placement_caching:
674  *
675  * @ttm A struct ttm_tt the backing pages of which will change caching policy.
676  * @placement: Flag indicating the desired caching policy.
677  *
678  * This function will change caching policy of any default kernel mappings of
679  * the pages backing @ttm. If changing from cached to uncached or
680  * write-combined,
681  * all CPU caches will first be flushed to make sure the data of the pages
682  * hit RAM. This function may be very costly as it involves global TLB
683  * and cache flushes and potential page splitting / combining.
684  */
685 extern int ttm_tt_set_placement_caching(struct ttm_tt *ttm, uint32_t placement);
686 extern int ttm_tt_swapout(struct ttm_tt *ttm,
687                           struct vm_object *persistent_swap_storage);
688
689 /*
690  * ttm_bo.c
691  */
692
693 /**
694  * ttm_mem_reg_is_pci
695  *
696  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
697  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
698  *
699  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
700  * false otherwise.
701  */
702 extern bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev,
703                                    struct ttm_mem_reg *mem);
704
705 /**
706  * ttm_bo_mem_space
707  *
708  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
709  * we want to allocate space for.
710  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
711  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
712  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
713  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
714  *
715  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
716  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
717  * This function may sleep while waiting for space to become available.
718  * Returns:
719  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
720  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
721  * fragmentation or concurrent allocators.
722  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
723  */
724 extern int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
725                                 struct ttm_placement *placement,
726                                 struct ttm_mem_reg *mem,
727                                 bool interruptible,
728                                 bool no_wait_gpu);
729
730 extern void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo,
731                            struct ttm_mem_reg *mem);
732 extern void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
733                                   struct ttm_mem_reg *mem);
734
735 extern void ttm_bo_global_release(struct drm_global_reference *ref);
736 extern int ttm_bo_global_init(struct drm_global_reference *ref);
737
738 extern int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
739
740 /**
741  * ttm_bo_device_init
742  *
743  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
744  * @glob: A pointer to an initialized struct ttm_bo_global.
745  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
746  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
747  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
748  * address space.
749  *
750  * Initializes a struct ttm_bo_device:
751  * Returns:
752  * !0: Failure.
753  */
754 extern int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
755                               struct ttm_bo_global *glob,
756                               struct ttm_bo_driver *driver,
757                               uint64_t file_page_offset, bool need_dma32);
758
759 /**
760  * ttm_bo_unmap_virtual
761  *
762  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
763  */
764 extern void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
765
766 /**
767  * ttm_bo_unmap_virtual
768  *
769  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
770  *
771  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
772  */
773 extern void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
774
775 extern int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
776 extern void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
777 extern int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man,
778                            bool interruptible);
779 extern void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
780
781
782 /**
783  * ttm_bo_reserve:
784  *
785  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
786  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
787  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
788  * @use_ticket: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
789  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
790  *
791  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
792  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
793  * a number of measures to prevent deadlocks.
794  *
795  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
796  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
797  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
798  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
799  * occurring:
800  * Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
801  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
802  * validation sequence number,
803  * and call this function with @use_sequence == 1 and @sequence == the unique
804  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
805  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
806  * sequence of the process currently reserving the buffer,
807  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
808  * holding the reservation, the function returns -EAGAIN. Otherwise it sleeps
809  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
810  * reserving.
811  * The caller should, when receiving an -EAGAIN error
812  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
813  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
814  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
815  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
816  *
817  * Returns:
818  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
819  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
820  * try again. (only if use_sequence == 1).
821  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
822  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
823  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
824  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
825  * be returned if @use_sequence is set to true.
826  */
827 extern int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
828                           bool interruptible,
829                           bool no_wait, bool use_ticket,
830                           struct ww_acquire_ctx *ticket);
831
832 /**
833  * ttm_bo_reserve_slowpath_nolru:
834  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
835  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
836  * @sequence: Set (@bo)->sequence to this value after lock
837  *
838  * This is called after ttm_bo_reserve returns -EAGAIN and we backed off
839  * from all our other reservations. Because there are no other reservations
840  * held by us, this function cannot deadlock any more.
841  *
842  * Will not remove reserved buffers from the lru lists.
843  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve_slowpath.
844  */
845 extern int ttm_bo_reserve_slowpath_nolru(struct ttm_buffer_object *bo,
846                                          bool interruptible,
847                                          struct ww_acquire_ctx *ticket);
848
849
850 /**
851  * ttm_bo_reserve_slowpath:
852  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
853  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
854  * @sequence: Set (@bo)->sequence to this value after lock
855  *
856  * This is called after ttm_bo_reserve returns -EAGAIN and we backed off
857  * from all our other reservations. Because there are no other reservations
858  * held by us, this function cannot deadlock any more.
859  */
860 extern int ttm_bo_reserve_slowpath(struct ttm_buffer_object *bo,
861                                    bool interruptible,
862                                    struct ww_acquire_ctx *ticket);
863
864 /**
865  * ttm_bo_reserve_nolru:
866  *
867  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
868  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
869  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
870  * @use_sequence: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
871  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
872  *
873  * Will not remove reserved buffers from the lru lists.
874  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
875  *
876  * Returns:
877  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
878  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
879  * try again. (only if use_sequence == 1).
880  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
881  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
882  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
883  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
884  * be returned if @use_sequence is set to true.
885  */
886 extern int ttm_bo_reserve_nolru(struct ttm_buffer_object *bo,
887                                  bool interruptible,
888                                  bool no_wait, bool use_ticket,
889                                  struct ww_acquire_ctx *ticket);
890
891 /**
892  * ttm_bo_unreserve
893  *
894  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
895  *
896  * Unreserve a previous reservation of @bo.
897  */
898 extern void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo);
899
900 /**
901  * ttm_bo_unreserve_ticket
902  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
903  * @ticket: ww_acquire_ctx used for reserving
904  *
905  * Unreserve a previous reservation of @bo made with @ticket.
906  */
907 extern void ttm_bo_unreserve_ticket(struct ttm_buffer_object *bo,
908                                     struct ww_acquire_ctx *ticket);
909
910 /**
911  * ttm_bo_unreserve_locked
912  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
913  * @ticket: ww_acquire_ctx used for reserving, or NULL
914  *
915  * Unreserve a previous reservation of @bo made with @ticket.
916  * Needs to be called with struct ttm_bo_global::lru_lock held.
917  */
918 extern void ttm_bo_unreserve_ticket_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
919                                            struct ww_acquire_ctx *ticket);
920
921 /*
922  * ttm_bo_util.c
923  */
924
925 int ttm_mem_io_reserve(struct ttm_bo_device *bdev,
926                        struct ttm_mem_reg *mem);
927 void ttm_mem_io_free(struct ttm_bo_device *bdev,
928                      struct ttm_mem_reg *mem);
929 /**
930  * ttm_bo_move_ttm
931  *
932  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
933  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
934  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
935  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
936  *
937  * Optimized move function for a buffer object with both old and
938  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
939  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
940  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
941  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
942  * memory space indicated by @new_mem.
943  * Returns:
944  * !0: Failure.
945  */
946
947 extern int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
948                            bool evict, bool no_wait_gpu,
949                            struct ttm_mem_reg *new_mem);
950
951 /**
952  * ttm_bo_move_memcpy
953  *
954  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
955  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
956  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
957  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
958  *
959  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
960  * The function will, if successful,
961  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
962  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
963  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
964  * memory space indicated by @new_mem.
965  * Returns:
966  * !0: Failure.
967  */
968
969 extern int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
970                               bool evict, bool no_wait_gpu,
971                               struct ttm_mem_reg *new_mem);
972
973 /**
974  * ttm_bo_free_old_node
975  *
976  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
977  *
978  * Utility function to free an old placement after a successful move.
979  */
980 extern void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
981
982 /**
983  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
984  *
985  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
986  * @sync_obj: A sync object that signals when moving is complete.
987  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
988  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
989  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
990  *
991  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
992  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
993  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
994  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
995  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
996  * buffer moves.
997  */
998
999 extern int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
1000                                      void *sync_obj,
1001                                      bool evict, bool no_wait_gpu,
1002                                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
1003 /**
1004  * ttm_io_prot
1005  *
1006  * @c_state: Caching state.
1007  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
1008  *
1009  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
1010  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
1011  */
1012 extern vm_memattr_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags);
1013
1014 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
1015
1016 #if (defined(CONFIG_AGP) || (defined(CONFIG_AGP_MODULE) && defined(MODULE)))
1017 #define TTM_HAS_AGP
1018 #include <linux/agp_backend.h>
1019
1020 /**
1021  * ttm_agp_tt_create
1022  *
1023  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
1024  * @bridge: The agp bridge this device is sitting on.
1025  * @size: Size of the data needed backing.
1026  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
1027  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
1028  *
1029  *
1030  * Create a TTM backend that uses the indicated AGP bridge as an aperture
1031  * for TT memory. This function uses the linux agpgart interface to
1032  * bind and unbind memory backing a ttm_tt.
1033  */
1034 extern struct ttm_tt *ttm_agp_tt_create(struct ttm_bo_device *bdev,
1035                                         struct agp_bridge_data *bridge,
1036                                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
1037                                         struct vm_page *dummy_read_page);
1038 int ttm_agp_tt_populate(struct ttm_tt *ttm);
1039 void ttm_agp_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
1040 #endif
1041
1042
1043 int ttm_bo_cmp_rb_tree_items(struct ttm_buffer_object *a,
1044         struct ttm_buffer_object *b);
1045 RB_PROTOTYPE(ttm_bo_device_buffer_objects, ttm_buffer_object, vm_rb,
1046     ttm_bo_cmp_rb_tree_items);
1047
1048
1049 #endif