Merge branch 'vendor/LIBRESSL'
[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 #ifndef _TTM_BO_DRIVER_H_
31 #define _TTM_BO_DRIVER_H_
32
33 #include <ttm/ttm_bo_api.h>
34 #include <ttm/ttm_memory.h>
35 #include <ttm/ttm_module.h>
36 #include <ttm/ttm_placement.h>
37 #include <drm/drm_mm.h>
38 #include <drm/drm_global.h>
39 #include <drm/drm_vma_manager.h>
40 #include <linux/workqueue.h>
41 #include <linux/fs.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/reservation.h>
44
45 struct ttm_backend_func {
46         /**
47          * struct ttm_backend_func member bind
48          *
49          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
50          * @bo_mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg describing the
51          * memory type and location for binding.
52          *
53          * Bind the backend pages into the aperture in the location
54          * indicated by @bo_mem. This function should be able to handle
55          * differences between aperture and system page sizes.
56          */
57         int (*bind) (struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
58
59         /**
60          * struct ttm_backend_func member unbind
61          *
62          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
63          *
64          * Unbind previously bound backend pages. This function should be
65          * able to handle differences between aperture and system page sizes.
66          */
67         int (*unbind) (struct ttm_tt *ttm);
68
69         /**
70          * struct ttm_backend_func member destroy
71          *
72          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
73          *
74          * Destroy the backend. This will be call back from ttm_tt_destroy so
75          * don't call ttm_tt_destroy from the callback or infinite loop.
76          */
77         void (*destroy) (struct ttm_tt *ttm);
78 };
79
80 #define TTM_PAGE_FLAG_WRITE           (1 << 3)
81 #define TTM_PAGE_FLAG_SWAPPED         (1 << 4)
82 #define TTM_PAGE_FLAG_PERSISTENT_SWAP (1 << 5)
83 #define TTM_PAGE_FLAG_ZERO_ALLOC      (1 << 6)
84 #define TTM_PAGE_FLAG_DMA32           (1 << 7)
85 #define TTM_PAGE_FLAG_SG              (1 << 8)
86
87 enum ttm_caching_state {
88         tt_uncached,
89         tt_wc,
90         tt_cached
91 };
92
93 /**
94  * struct ttm_tt
95  *
96  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
97  * @func: Pointer to a struct ttm_backend_func that describes
98  * the backend methods.
99  * @dummy_read_page: Page to map where the ttm_tt page array contains a NULL
100  * pointer.
101  * @pages: Array of pages backing the data.
102  * @num_pages: Number of pages in the page array.
103  * @bdev: Pointer to the current struct ttm_bo_device.
104  * @be: Pointer to the ttm backend.
105  * @swap_storage: Pointer to shmem struct file for swap storage.
106  * @caching_state: The current caching state of the pages.
107  * @state: The current binding state of the pages.
108  *
109  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
110  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
111  * memory.
112  */
113
114 struct ttm_tt {
115         struct ttm_bo_device *bdev;
116         struct ttm_backend_func *func;
117         struct page *dummy_read_page;
118         struct page **pages;
119         uint32_t page_flags;
120         unsigned long num_pages;
121         struct sg_table *sg; /* for SG objects via dma-buf */
122         struct ttm_bo_global *glob;
123         struct vm_object *swap_storage;
124         enum ttm_caching_state caching_state;
125         enum {
126                 tt_bound,
127                 tt_unbound,
128                 tt_unpopulated,
129         } state;
130 };
131
132 /**
133  * struct ttm_dma_tt
134  *
135  * @ttm: Base ttm_tt struct.
136  * @dma_address: The DMA (bus) addresses of the pages
137  * @pages_list: used by some page allocation backend
138  *
139  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
140  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
141  * memory.
142  */
143 struct ttm_dma_tt {
144         struct ttm_tt ttm;
145         dma_addr_t *dma_address;
146         struct list_head pages_list;
147 };
148
149 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_FIXED         (1 << 0) /* Fixed (on-card) PCI memory */
150 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_MAPPABLE      (1 << 1) /* Memory mappable */
151 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_CMA           (1 << 3) /* Can't map aperture */
152
153 struct ttm_mem_type_manager;
154
155 struct ttm_mem_type_manager_func {
156         /**
157          * struct ttm_mem_type_manager member init
158          *
159          * @man: Pointer to a memory type manager.
160          * @p_size: Implementation dependent, but typically the size of the
161          * range to be managed in pages.
162          *
163          * Called to initialize a private range manager. The function is
164          * expected to initialize the man::priv member.
165          * Returns 0 on success, negative error code on failure.
166          */
167         int  (*init)(struct ttm_mem_type_manager *man, unsigned long p_size);
168
169         /**
170          * struct ttm_mem_type_manager member takedown
171          *
172          * @man: Pointer to a memory type manager.
173          *
174          * Called to undo the setup done in init. All allocated resources
175          * should be freed.
176          */
177         int  (*takedown)(struct ttm_mem_type_manager *man);
178
179         /**
180          * struct ttm_mem_type_manager member get_node
181          *
182          * @man: Pointer to a memory type manager.
183          * @bo: Pointer to the buffer object we're allocating space for.
184          * @placement: Placement details.
185          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
186          *
187          * This function should allocate space in the memory type managed
188          * by @man. Placement details if
189          * applicable are given by @placement. If successful,
190          * @mem::mm_node should be set to a non-null value, and
191          * @mem::start should be set to a value identifying the beginning
192          * of the range allocated, and the function should return zero.
193          * If the memory region accommodate the buffer object, @mem::mm_node
194          * should be set to NULL, and the function should return 0.
195          * If a system error occurred, preventing the request to be fulfilled,
196          * the function should return a negative error code.
197          *
198          * Note that @mem::mm_node will only be dereferenced by
199          * struct ttm_mem_type_manager functions and optionally by the driver,
200          * which has knowledge of the underlying type.
201          *
202          * This function may not be called from within atomic context, so
203          * an implementation can and must use either a mutex or a spinlock to
204          * protect any data structures managing the space.
205          */
206         int  (*get_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
207                          struct ttm_buffer_object *bo,
208                          struct ttm_placement *placement,
209                          struct ttm_mem_reg *mem);
210
211         /**
212          * struct ttm_mem_type_manager member put_node
213          *
214          * @man: Pointer to a memory type manager.
215          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
216          *
217          * This function frees memory type resources previously allocated
218          * and that are identified by @mem::mm_node and @mem::start. May not
219          * be called from within atomic context.
220          */
221         void (*put_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
222                          struct ttm_mem_reg *mem);
223
224         /**
225          * struct ttm_mem_type_manager member debug
226          *
227          * @man: Pointer to a memory type manager.
228          * @prefix: Prefix to be used in printout to identify the caller.
229          *
230          * This function is called to print out the state of the memory
231          * type manager to aid debugging of out-of-memory conditions.
232          * It may not be called from within atomic context.
233          */
234         void (*debug)(struct ttm_mem_type_manager *man, const char *prefix);
235 };
236
237 /**
238  * struct ttm_mem_type_manager
239  *
240  * @has_type: The memory type has been initialized.
241  * @use_type: The memory type is enabled.
242  * @flags: TTM_MEMTYPE_XX flags identifying the traits of the memory
243  * managed by this memory type.
244  * @gpu_offset: If used, the GPU offset of the first managed page of
245  * fixed memory or the first managed location in an aperture.
246  * @size: Size of the managed region.
247  * @available_caching: A mask of available caching types, TTM_PL_FLAG_XX,
248  * as defined in ttm_placement_common.h
249  * @default_caching: The default caching policy used for a buffer object
250  * placed in this memory type if the user doesn't provide one.
251  * @func: structure pointer implementing the range manager. See above
252  * @priv: Driver private closure for @func.
253  * @io_reserve_mutex: Mutex optionally protecting shared io_reserve structures
254  * @use_io_reserve_lru: Use an lru list to try to unreserve io_mem_regions
255  * reserved by the TTM vm system.
256  * @io_reserve_lru: Optional lru list for unreserving io mem regions.
257  * @io_reserve_fastpath: Only use bdev::driver::io_mem_reserve to obtain
258  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
259  * @lru: The lru list for this memory type.
260  *
261  * This structure is used to identify and manage memory types for a device.
262  * It's set up by the ttm_bo_driver::init_mem_type method.
263  */
264
265
266
267 struct ttm_mem_type_manager {
268         struct ttm_bo_device *bdev;
269
270         /*
271          * No protection. Constant from start.
272          */
273
274         bool has_type;
275         bool use_type;
276         uint32_t flags;
277         unsigned long gpu_offset;
278         uint64_t size;
279         uint32_t available_caching;
280         uint32_t default_caching;
281         const struct ttm_mem_type_manager_func *func;
282         void *priv;
283         struct lock io_reserve_mutex;
284         bool use_io_reserve_lru;
285         bool io_reserve_fastpath;
286
287         /*
288          * Protected by @io_reserve_mutex:
289          */
290
291         struct list_head io_reserve_lru;
292
293         /*
294          * Protected by the global->lru_lock.
295          */
296
297         struct list_head lru;
298 };
299
300 /**
301  * struct ttm_bo_driver
302  *
303  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
304  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
305  * has been evicted.
306  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
307  * structure.
308  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
309  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
310  * move a buffer.
311  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
312  * @sync_obj_signaled: See ttm_fence_api.h
313  * @sync_obj_wait: See ttm_fence_api.h
314  * @sync_obj_flush: See ttm_fence_api.h
315  * @sync_obj_unref: See ttm_fence_api.h
316  * @sync_obj_ref: See ttm_fence_api.h
317  */
318
319 struct ttm_bo_driver {
320         /**
321          * ttm_tt_create
322          *
323          * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
324          * @size: Size of the data needed backing.
325          * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
326          * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
327          *
328          * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
329          * No pages are actually allocated.
330          * Returns:
331          * NULL: Out of memory.
332          */
333         struct ttm_tt *(*ttm_tt_create)(struct ttm_bo_device *bdev,
334                                         unsigned long size,
335                                         uint32_t page_flags,
336                                         struct page *dummy_read_page);
337
338         /**
339          * ttm_tt_populate
340          *
341          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
342          *
343          * Allocate all backing pages
344          * Returns:
345          * -ENOMEM: Out of memory.
346          */
347         int (*ttm_tt_populate)(struct ttm_tt *ttm);
348
349         /**
350          * ttm_tt_unpopulate
351          *
352          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
353          *
354          * Free all backing page
355          */
356         void (*ttm_tt_unpopulate)(struct ttm_tt *ttm);
357
358         /**
359          * struct ttm_bo_driver member invalidate_caches
360          *
361          * @bdev: the buffer object device.
362          * @flags: new placement of the rebound buffer object.
363          *
364          * A previosly evicted buffer has been rebound in a
365          * potentially new location. Tell the driver that it might
366          * consider invalidating read (texture) caches on the next command
367          * submission as a consequence.
368          */
369
370         int (*invalidate_caches) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t flags);
371         int (*init_mem_type) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t type,
372                               struct ttm_mem_type_manager *man);
373         /**
374          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
375          *
376          * @bo: the buffer object to be evicted
377          *
378          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
379          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
380          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
381          */
382
383          void(*evict_flags) (struct ttm_buffer_object *bo,
384                                 struct ttm_placement *placement);
385         /**
386          * struct ttm_bo_driver member move:
387          *
388          * @bo: the buffer to move
389          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
390          * the graphics address space
391          * @interruptible: Use interruptible sleeps if possible when sleeping.
392          * @no_wait: whether this should give up and return -EBUSY
393          * if this move would require sleeping
394          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
395          *
396          * Move a buffer between two memory regions.
397          */
398         int (*move) (struct ttm_buffer_object *bo,
399                      bool evict, bool interruptible,
400                      bool no_wait_gpu,
401                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
402
403         /**
404          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
405          *
406          * @bo: Pointer to a buffer object.
407          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
408          *
409          * Called from the map / write / read methods to verify that the
410          * caller is permitted to access the buffer object.
411          * This member may be set to NULL, which will refuse this kind of
412          * access for all buffer objects.
413          * This function should return 0 if access is granted, -EPERM otherwise.
414          */
415         int (*verify_access) (struct ttm_buffer_object *bo,
416                               struct file *filp);
417
418         /**
419          * In case a driver writer dislikes the TTM fence objects,
420          * the driver writer can replace those with sync objects of
421          * his / her own. If it turns out that no driver writer is
422          * using these. I suggest we remove these hooks and plug in
423          * fences directly. The bo driver needs the following functionality:
424          * See the corresponding functions in the fence object API
425          * documentation.
426          */
427
428         bool (*sync_obj_signaled) (void *sync_obj);
429         int (*sync_obj_wait) (void *sync_obj,
430                               bool lazy, bool interruptible);
431         int (*sync_obj_flush) (void *sync_obj);
432         void (*sync_obj_unref) (void **sync_obj);
433         void *(*sync_obj_ref) (void *sync_obj);
434
435         /* hook to notify driver about a driver move so it
436          * can do tiling things */
437         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
438                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
439         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
440          * and have reserved it */
441         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
442
443         /**
444          * notify the driver that we're about to swap out this bo
445          */
446         void (*swap_notify) (struct ttm_buffer_object *bo);
447
448         /**
449          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
450          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
451          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
452          * are balanced.
453          */
454         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
455         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
456 };
457
458 /**
459  * struct ttm_bo_global_ref - Argument to initialize a struct ttm_bo_global.
460  */
461
462 struct ttm_bo_global_ref {
463         struct drm_global_reference ref;
464         struct ttm_mem_global *mem_glob;
465 };
466
467 /**
468  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
469  *
470  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
471  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
472  * of unpopulated pages.
473  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
474  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
475  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
476  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
477  * @device_list: List of buffer object devices.
478  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
479  */
480
481 struct ttm_bo_global {
482
483         /**
484          * Constant after init.
485          */
486
487         struct kobject kobj;
488         struct ttm_mem_global *mem_glob;
489         struct page *dummy_read_page;
490         struct ttm_mem_shrink shrink;
491         struct lock device_list_mutex;
492         struct lock lru_lock;
493
494         /**
495          * Protected by device_list_mutex.
496          */
497         struct list_head device_list;
498
499         /**
500          * Protected by the lru_lock.
501          */
502         struct list_head swap_lru;
503
504         /**
505          * Internal protection.
506          */
507         atomic_t bo_count;
508 };
509
510
511 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
512
513 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MOVING  0      /* Buffer object is moving and needs
514                                            idling before CPU mapping */
515 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_ACTIVE  1
516 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MAX 2
517 /**
518  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
519  *
520  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
521  * @man: An array of mem_type_managers.
522  * @fence_lock: Protects the synchronizing members on *all* bos belonging
523  * to this device.
524  * @vma_manager: Address space manager
525  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
526  * ddestroy lists.
527  * @val_seq: Current validation sequence.
528  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
529  * device address space.
530  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
531  *
532  */
533
534 struct ttm_bo_device {
535
536         /*
537          * Constant after bo device init / atomic.
538          */
539         struct list_head device_list;
540         struct ttm_bo_global *glob;
541         struct ttm_bo_driver *driver;
542         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
543         struct lock fence_lock;
544
545         /*
546          * Protected by internal locks.
547          */
548         struct drm_vma_offset_manager vma_manager;
549
550         /*
551          * Protected by the global:lru lock.
552          */
553         struct list_head ddestroy;
554         uint32_t val_seq;
555
556         /*
557          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
558          */
559
560         struct address_space *dev_mapping;
561
562         /*
563          * Internal protection.
564          */
565
566         struct delayed_work wq;
567
568         bool need_dma32;
569 };
570
571 /**
572  * ttm_flag_masked
573  *
574  * @old: Pointer to the result and original value.
575  * @new: New value of bits.
576  * @mask: Mask of bits to change.
577  *
578  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
579  */
580
581 static inline uint32_t
582 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
583 {
584         *old ^= (*old ^ new) & mask;
585         return *old;
586 }
587
588 /**
589  * ttm_tt_init
590  *
591  * @ttm: The struct ttm_tt.
592  * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
593  * @size: Size of the data needed backing.
594  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
595  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
596  *
597  * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
598  * No pages are actually allocated.
599  * Returns:
600  * NULL: Out of memory.
601  */
602 extern int ttm_tt_init(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_bo_device *bdev,
603                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
604                         struct page *dummy_read_page);
605 extern int ttm_dma_tt_init(struct ttm_dma_tt *ttm_dma, struct ttm_bo_device *bdev,
606                            unsigned long size, uint32_t page_flags,
607                            struct page *dummy_read_page);
608
609 /**
610  * ttm_tt_fini
611  *
612  * @ttm: the ttm_tt structure.
613  *
614  * Free memory of ttm_tt structure
615  */
616 extern void ttm_tt_fini(struct ttm_tt *ttm);
617 extern void ttm_dma_tt_fini(struct ttm_dma_tt *ttm_dma);
618
619 /**
620  * ttm_ttm_bind:
621  *
622  * @ttm: The struct ttm_tt containing backing pages.
623  * @bo_mem: The struct ttm_mem_reg identifying the binding location.
624  *
625  * Bind the pages of @ttm to an aperture location identified by @bo_mem
626  */
627 extern int ttm_tt_bind(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
628
629 /**
630  * ttm_ttm_destroy:
631  *
632  * @ttm: The struct ttm_tt.
633  *
634  * Unbind, unpopulate and destroy common struct ttm_tt.
635  */
636 extern void ttm_tt_destroy(struct ttm_tt *ttm);
637
638 /**
639  * ttm_ttm_unbind:
640  *
641  * @ttm: The struct ttm_tt.
642  *
643  * Unbind a struct ttm_tt.
644  */
645 extern void ttm_tt_unbind(struct ttm_tt *ttm);
646
647 /**
648  * ttm_tt_swapin:
649  *
650  * @ttm: The struct ttm_tt.
651  *
652  * Swap in a previously swap out ttm_tt.
653  */
654 extern int ttm_tt_swapin(struct ttm_tt *ttm);
655
656 /**
657  * ttm_tt_cache_flush:
658  *
659  * @pages: An array of pointers to struct page:s to flush.
660  * @num_pages: Number of pages to flush.
661  *
662  * Flush the data of the indicated pages from the cpu caches.
663  * This is used when changing caching attributes of the pages from
664  * cache-coherent.
665  */
666 extern void ttm_tt_cache_flush(struct page *pages[], unsigned long num_pages);
667
668 /**
669  * ttm_tt_set_placement_caching:
670  *
671  * @ttm A struct ttm_tt the backing pages of which will change caching policy.
672  * @placement: Flag indicating the desired caching policy.
673  *
674  * This function will change caching policy of any default kernel mappings of
675  * the pages backing @ttm. If changing from cached to uncached or
676  * write-combined,
677  * all CPU caches will first be flushed to make sure the data of the pages
678  * hit RAM. This function may be very costly as it involves global TLB
679  * and cache flushes and potential page splitting / combining.
680  */
681 extern int ttm_tt_set_placement_caching(struct ttm_tt *ttm, uint32_t placement);
682 extern int ttm_tt_swapout(struct ttm_tt *ttm,
683                           struct vm_object *persistent_swap_storage);
684
685 /**
686  * ttm_tt_unpopulate - free pages from a ttm
687  *
688  * @ttm: Pointer to the ttm_tt structure
689  *
690  * Calls the driver method to free all pages from a ttm
691  */
692 extern void ttm_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
693
694 /*
695  * ttm_bo.c
696  */
697
698 /**
699  * ttm_mem_reg_is_pci
700  *
701  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
702  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
703  *
704  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
705  * false otherwise.
706  */
707 extern bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev,
708                                    struct ttm_mem_reg *mem);
709
710 /**
711  * ttm_bo_mem_space
712  *
713  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
714  * we want to allocate space for.
715  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
716  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
717  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
718  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
719  *
720  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
721  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
722  * This function may sleep while waiting for space to become available.
723  * Returns:
724  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
725  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
726  * fragmentation or concurrent allocators.
727  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
728  */
729 extern int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
730                                 struct ttm_placement *placement,
731                                 struct ttm_mem_reg *mem,
732                                 bool interruptible,
733                                 bool no_wait_gpu);
734
735 extern void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo,
736                            struct ttm_mem_reg *mem);
737 extern void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
738                                   struct ttm_mem_reg *mem);
739
740 extern void ttm_bo_global_release(struct drm_global_reference *ref);
741 extern int ttm_bo_global_init(struct drm_global_reference *ref);
742
743 extern int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
744
745 /**
746  * ttm_bo_device_init
747  *
748  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
749  * @glob: A pointer to an initialized struct ttm_bo_global.
750  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
751  * @mapping: The address space to use for this bo.
752  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
753  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
754  * address space.
755  *
756  * Initializes a struct ttm_bo_device:
757  * Returns:
758  * !0: Failure.
759  */
760 extern int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
761                               struct ttm_bo_global *glob,
762                               struct ttm_bo_driver *driver,
763                               struct address_space *mapping,
764                               uint64_t file_page_offset, bool need_dma32);
765
766 /**
767  * ttm_bo_unmap_virtual
768  *
769  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
770  */
771 extern void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
772
773 /**
774  * ttm_bo_unmap_virtual
775  *
776  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
777  *
778  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
779  */
780 extern void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
781
782 extern int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
783 extern void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
784 extern int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man,
785                            bool interruptible);
786 extern void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
787
788 extern void ttm_bo_del_sub_from_lru(struct ttm_buffer_object *bo);
789
790 /**
791  * __ttm_bo_reserve:
792  *
793  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
794  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
795  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
796  * @use_ticket: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
797  * it to become unreserved if @ticket->stamp is older.
798  *
799  * Will not remove reserved buffers from the lru lists.
800  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
801  *
802  * Returns:
803  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
804  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
805  * try again. (only if use_sequence == 1).
806  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
807  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
808  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
809  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
810  * be returned if @use_ticket is set to true.
811  */
812 static inline int __ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
813                                    bool interruptible,
814                                    bool no_wait, bool use_ticket,
815                                    struct ww_acquire_ctx *ticket)
816 {
817         int ret = 0;
818
819         if (no_wait) {
820                 bool success;
821                 if (WARN_ON(ticket))
822                         return -EBUSY;
823
824                 success = ww_mutex_trylock(&bo->resv->lock);
825                 return success ? 0 : -EBUSY;
826         }
827
828         if (interruptible)
829                 ret = ww_mutex_lock_interruptible(&bo->resv->lock, ticket);
830         else
831                 ret = ww_mutex_lock(&bo->resv->lock, ticket);
832         if (ret == -EINTR)
833                 return -ERESTARTSYS;
834         return ret;
835 }
836
837 /**
838  * ttm_bo_reserve:
839  *
840  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
841  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
842  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
843  * @use_ticket: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
844  * it to become unreserved if @ticket->stamp is older.
845  *
846  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
847  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
848  * a number of measures to prevent deadlocks.
849  *
850  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
851  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
852  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
853  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
854  * occurring:
855  * Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
856  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
857  * validation sequence number,
858  * and call this function with @use_ticket == 1 and @ticket->stamp == the unique
859  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
860  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
861  * sequence of the process currently reserving the buffer,
862  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
863  * holding the reservation, the function returns -EAGAIN. Otherwise it sleeps
864  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
865  * reserving.
866  * The caller should, when receiving an -EAGAIN error
867  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
868  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
869  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
870  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
871  *
872  * Returns:
873  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
874  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
875  * try again. (only if use_sequence == 1).
876  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
877  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
878  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
879  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
880  * be returned if @use_ticket is set to true.
881  */
882 static inline int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
883                                  bool interruptible,
884                                  bool no_wait, bool use_ticket,
885                                  struct ww_acquire_ctx *ticket)
886 {
887         int ret;
888
889         WARN_ON(!atomic_read(&bo->kref.refcount));
890
891         ret = __ttm_bo_reserve(bo, interruptible, no_wait, use_ticket, ticket);
892         if (likely(ret == 0))
893                 ttm_bo_del_sub_from_lru(bo);
894
895         return ret;
896 }
897
898 /**
899  * ttm_bo_reserve_slowpath:
900  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
901  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
902  * @sequence: Set (@bo)->sequence to this value after lock
903  *
904  * This is called after ttm_bo_reserve returns -EAGAIN and we backed off
905  * from all our other reservations. Because there are no other reservations
906  * held by us, this function cannot deadlock any more.
907  */
908 static inline int ttm_bo_reserve_slowpath(struct ttm_buffer_object *bo,
909                                           bool interruptible,
910                                           struct ww_acquire_ctx *ticket)
911 {
912         int ret = 0;
913
914         WARN_ON(!atomic_read(&bo->kref.refcount));
915
916         if (interruptible)
917                 ret = ww_mutex_lock_slow_interruptible(&bo->resv->lock,
918                                                        ticket);
919         else
920                 ww_mutex_lock_slow(&bo->resv->lock, ticket);
921
922         if (likely(ret == 0))
923                 ttm_bo_del_sub_from_lru(bo);
924         else if (ret == -EINTR)
925                 ret = -ERESTARTSYS;
926
927         return ret;
928 }
929
930 /**
931  * __ttm_bo_unreserve
932  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
933  *
934  * Unreserve a previous reservation of @bo where the buffer object is
935  * already on lru lists.
936  */
937 static inline void __ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo)
938 {
939         ww_mutex_unlock(&bo->resv->lock);
940 }
941
942 /**
943  * ttm_bo_unreserve
944  *
945  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
946  *
947  * Unreserve a previous reservation of @bo.
948  */
949 static inline void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo)
950 {
951         if (!(bo->mem.placement & TTM_PL_FLAG_NO_EVICT)) {
952                 lockmgr(&bo->glob->lru_lock, LK_EXCLUSIVE);
953                 ttm_bo_add_to_lru(bo);
954                 lockmgr(&bo->glob->lru_lock, LK_RELEASE);
955         }
956         __ttm_bo_unreserve(bo);
957 }
958
959 /**
960  * ttm_bo_unreserve_ticket
961  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
962  * @ticket: ww_acquire_ctx used for reserving
963  *
964  * Unreserve a previous reservation of @bo made with @ticket.
965  */
966 static inline void ttm_bo_unreserve_ticket(struct ttm_buffer_object *bo,
967                                            struct ww_acquire_ctx *t)
968 {
969         ttm_bo_unreserve(bo);
970 }
971
972 /*
973  * ttm_bo_util.c
974  */
975
976 int ttm_mem_io_reserve(struct ttm_bo_device *bdev,
977                        struct ttm_mem_reg *mem);
978 void ttm_mem_io_free(struct ttm_bo_device *bdev,
979                      struct ttm_mem_reg *mem);
980 /**
981  * ttm_bo_move_ttm
982  *
983  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
984  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
985  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
986  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
987  *
988  * Optimized move function for a buffer object with both old and
989  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
990  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
991  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
992  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
993  * memory space indicated by @new_mem.
994  * Returns:
995  * !0: Failure.
996  */
997
998 extern int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
999                            bool evict, bool no_wait_gpu,
1000                            struct ttm_mem_reg *new_mem);
1001
1002 /**
1003  * ttm_bo_move_memcpy
1004  *
1005  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1006  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
1007  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
1008  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1009  *
1010  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
1011  * The function will, if successful,
1012  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
1013  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
1014  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
1015  * memory space indicated by @new_mem.
1016  * Returns:
1017  * !0: Failure.
1018  */
1019
1020 extern int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
1021                               bool evict, bool no_wait_gpu,
1022                               struct ttm_mem_reg *new_mem);
1023
1024 /**
1025  * ttm_bo_free_old_node
1026  *
1027  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1028  *
1029  * Utility function to free an old placement after a successful move.
1030  */
1031 extern void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
1032
1033 /**
1034  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
1035  *
1036  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1037  * @sync_obj: A sync object that signals when moving is complete.
1038  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
1039  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
1040  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1041  *
1042  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
1043  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
1044  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
1045  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
1046  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
1047  * buffer moves.
1048  */
1049
1050 extern int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
1051                                      void *sync_obj,
1052                                      bool evict, bool no_wait_gpu,
1053                                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
1054 /**
1055  * ttm_io_prot
1056  *
1057  * @c_state: Caching state.
1058  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
1059  *
1060  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
1061  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
1062  */
1063 extern pgprot_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags, pgprot_t tmp);
1064
1065 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
1066
1067 #if (defined(CONFIG_AGP) || (defined(CONFIG_AGP_MODULE) && defined(MODULE)))
1068 #define TTM_HAS_AGP
1069 #include <linux/agp_backend.h>
1070
1071 /**
1072  * ttm_agp_tt_create
1073  *
1074  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
1075  * @bridge: The agp bridge this device is sitting on.
1076  * @size: Size of the data needed backing.
1077  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
1078  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
1079  *
1080  *
1081  * Create a TTM backend that uses the indicated AGP bridge as an aperture
1082  * for TT memory. This function uses the linux agpgart interface to
1083  * bind and unbind memory backing a ttm_tt.
1084  */
1085 extern struct ttm_tt *ttm_agp_tt_create(struct ttm_bo_device *bdev,
1086                                         struct agp_bridge_data *bridge,
1087                                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
1088                                         struct page *dummy_read_page);
1089 int ttm_agp_tt_populate(struct ttm_tt *ttm);
1090 void ttm_agp_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
1091 #endif
1092
1093 /* required for DragonFly VM, see ttm/ttm_bo_vm.c */
1094 struct ttm_bo_device_buffer_objects;
1095 int ttm_bo_cmp_rb_tree_items(struct ttm_buffer_object *a,
1096         struct ttm_buffer_object *b);
1097 RB_PROTOTYPE(ttm_bo_device_buffer_objects, ttm_buffer_object, vm_rb,
1098         ttm_bo_cmp_rb_tree_items);
1099
1100 #endif