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