Merge branch 'vendor/FILE'
[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                          const struct ttm_place *place,
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  * @move_lock: lock for move fence
259  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
260  * @lru: The lru list for this memory type.
261  * @move: The fence of the last pipelined move operation.
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         uint64_t gpu_offset; /* GPU address space is independent of CPU word size */
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         spinlock_t move_lock;
289
290         /*
291          * Protected by @io_reserve_mutex:
292          */
293
294         struct list_head io_reserve_lru;
295
296         /*
297          * Protected by the global->lru_lock.
298          */
299
300         struct list_head lru;
301
302         /*
303          * Protected by @move_lock.
304          */
305         struct fence *move;
306 };
307
308 /**
309  * struct ttm_bo_driver
310  *
311  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
312  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
313  * has been evicted.
314  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
315  * structure.
316  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
317  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
318  * move a buffer.
319  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
320  */
321
322 struct ttm_bo_driver {
323         /**
324          * ttm_tt_create
325          *
326          * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
327          * @size: Size of the data needed backing.
328          * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
329          * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
330          *
331          * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
332          * No pages are actually allocated.
333          * Returns:
334          * NULL: Out of memory.
335          */
336         struct ttm_tt *(*ttm_tt_create)(struct ttm_bo_device *bdev,
337                                         unsigned long size,
338                                         uint32_t page_flags,
339                                         struct page *dummy_read_page);
340
341         /**
342          * ttm_tt_populate
343          *
344          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
345          *
346          * Allocate all backing pages
347          * Returns:
348          * -ENOMEM: Out of memory.
349          */
350         int (*ttm_tt_populate)(struct ttm_tt *ttm);
351
352         /**
353          * ttm_tt_unpopulate
354          *
355          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
356          *
357          * Free all backing page
358          */
359         void (*ttm_tt_unpopulate)(struct ttm_tt *ttm);
360
361         /**
362          * struct ttm_bo_driver member invalidate_caches
363          *
364          * @bdev: the buffer object device.
365          * @flags: new placement of the rebound buffer object.
366          *
367          * A previosly evicted buffer has been rebound in a
368          * potentially new location. Tell the driver that it might
369          * consider invalidating read (texture) caches on the next command
370          * submission as a consequence.
371          */
372
373         int (*invalidate_caches) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t flags);
374         int (*init_mem_type) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t type,
375                               struct ttm_mem_type_manager *man);
376         /**
377          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
378          *
379          * @bo: the buffer object to be evicted
380          *
381          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
382          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
383          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
384          */
385
386          void(*evict_flags) (struct ttm_buffer_object *bo,
387                                 struct ttm_placement *placement);
388         /**
389          * struct ttm_bo_driver member move:
390          *
391          * @bo: the buffer to move
392          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
393          * the graphics address space
394          * @interruptible: Use interruptible sleeps if possible when sleeping.
395          * @no_wait: whether this should give up and return -EBUSY
396          * if this move would require sleeping
397          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
398          *
399          * Move a buffer between two memory regions.
400          */
401         int (*move) (struct ttm_buffer_object *bo,
402                      bool evict, bool interruptible,
403                      bool no_wait_gpu,
404                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
405
406         /**
407          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
408          *
409          * @bo: Pointer to a buffer object.
410          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
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                               struct file *filp);
420
421         /* hook to notify driver about a driver move so it
422          * can do tiling things */
423         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
424                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
425         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
426          * and have reserved it */
427         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
428
429         /**
430          * notify the driver that we're about to swap out this bo
431          */
432         void (*swap_notify) (struct ttm_buffer_object *bo);
433
434         /**
435          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
436          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
437          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
438          * are balanced.
439          */
440         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
441         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
442
443         /**
444          * Optional driver callback for when BO is removed from the LRU.
445          * Called with LRU lock held immediately before the removal.
446          */
447         void (*lru_removal)(struct ttm_buffer_object *bo);
448
449         /**
450          * Return the list_head after which a BO should be inserted in the LRU.
451          */
452         struct list_head *(*lru_tail)(struct ttm_buffer_object *bo);
453         struct list_head *(*swap_lru_tail)(struct ttm_buffer_object *bo);
454 };
455
456 /**
457  * struct ttm_bo_global_ref - Argument to initialize a struct ttm_bo_global.
458  */
459
460 struct ttm_bo_global_ref {
461         struct drm_global_reference ref;
462         struct ttm_mem_global *mem_glob;
463 };
464
465 /**
466  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
467  *
468  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
469  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
470  * of unpopulated pages.
471  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
472  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
473  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
474  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
475  * @device_list: List of buffer object devices.
476  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
477  */
478
479 struct ttm_bo_global {
480
481         /**
482          * Constant after init.
483          */
484
485         struct kobject kobj;
486         struct ttm_mem_global *mem_glob;
487         struct page *dummy_read_page;
488         struct ttm_mem_shrink shrink;
489         struct lock device_list_mutex;
490         struct lock lru_lock;
491
492         /**
493          * Protected by device_list_mutex.
494          */
495         struct list_head device_list;
496
497         /**
498          * Protected by the lru_lock.
499          */
500         struct list_head swap_lru;
501
502         /**
503          * Internal protection.
504          */
505         atomic_t bo_count;
506 };
507
508
509 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
510
511 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MOVING  0      /* Buffer object is moving and needs
512                                            idling before CPU mapping */
513 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_ACTIVE  1
514 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MAX 2
515 /**
516  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
517  *
518  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
519  * @man: An array of mem_type_managers.
520  * @vma_manager: Address space manager
521  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
522  * ddestroy lists.
523  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
524  * device address space.
525  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
526  *
527  */
528
529 struct ttm_bo_device {
530
531         /*
532          * Constant after bo device init / atomic.
533          */
534         struct list_head device_list;
535         struct ttm_bo_global *glob;
536         struct ttm_bo_driver *driver;
537         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
538
539         /*
540          * Protected by internal locks.
541          */
542         struct drm_vma_offset_manager vma_manager;
543
544         /*
545          * Protected by the global:lru lock.
546          */
547         struct list_head ddestroy;
548
549         /*
550          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
551          */
552
553         struct address_space *dev_mapping;
554
555         /*
556          * Internal protection.
557          */
558
559         struct delayed_work wq;
560
561         bool need_dma32;
562 };
563
564 /**
565  * ttm_flag_masked
566  *
567  * @old: Pointer to the result and original value.
568  * @new: New value of bits.
569  * @mask: Mask of bits to change.
570  *
571  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
572  */
573
574 static inline uint32_t
575 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
576 {
577         *old ^= (*old ^ new) & mask;
578         return *old;
579 }
580
581 /**
582  * ttm_tt_init
583  *
584  * @ttm: The struct ttm_tt.
585  * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
586  * @size: Size of the data needed backing.
587  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
588  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
589  *
590  * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
591  * No pages are actually allocated.
592  * Returns:
593  * NULL: Out of memory.
594  */
595 extern int ttm_tt_init(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_bo_device *bdev,
596                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
597                         struct page *dummy_read_page);
598 extern int ttm_dma_tt_init(struct ttm_dma_tt *ttm_dma, struct ttm_bo_device *bdev,
599                            unsigned long size, uint32_t page_flags,
600                            struct page *dummy_read_page);
601
602 /**
603  * ttm_tt_fini
604  *
605  * @ttm: the ttm_tt structure.
606  *
607  * Free memory of ttm_tt structure
608  */
609 extern void ttm_tt_fini(struct ttm_tt *ttm);
610 extern void ttm_dma_tt_fini(struct ttm_dma_tt *ttm_dma);
611
612 /**
613  * ttm_ttm_bind:
614  *
615  * @ttm: The struct ttm_tt containing backing pages.
616  * @bo_mem: The struct ttm_mem_reg identifying the binding location.
617  *
618  * Bind the pages of @ttm to an aperture location identified by @bo_mem
619  */
620 extern int ttm_tt_bind(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
621
622 /**
623  * ttm_ttm_destroy:
624  *
625  * @ttm: The struct ttm_tt.
626  *
627  * Unbind, unpopulate and destroy common struct ttm_tt.
628  */
629 extern void ttm_tt_destroy(struct ttm_tt *ttm);
630
631 /**
632  * ttm_ttm_unbind:
633  *
634  * @ttm: The struct ttm_tt.
635  *
636  * Unbind a struct ttm_tt.
637  */
638 extern void ttm_tt_unbind(struct ttm_tt *ttm);
639
640 /**
641  * ttm_tt_swapin:
642  *
643  * @ttm: The struct ttm_tt.
644  *
645  * Swap in a previously swap out ttm_tt.
646  */
647 extern int ttm_tt_swapin(struct ttm_tt *ttm);
648
649 /**
650  * ttm_tt_set_placement_caching:
651  *
652  * @ttm A struct ttm_tt the backing pages of which will change caching policy.
653  * @placement: Flag indicating the desired caching policy.
654  *
655  * This function will change caching policy of any default kernel mappings of
656  * the pages backing @ttm. If changing from cached to uncached or
657  * write-combined,
658  * all CPU caches will first be flushed to make sure the data of the pages
659  * hit RAM. This function may be very costly as it involves global TLB
660  * and cache flushes and potential page splitting / combining.
661  */
662 extern int ttm_tt_set_placement_caching(struct ttm_tt *ttm, uint32_t placement);
663 extern int ttm_tt_swapout(struct ttm_tt *ttm,
664                           struct vm_object *persistent_swap_storage);
665
666 /**
667  * ttm_tt_unpopulate - free pages from a ttm
668  *
669  * @ttm: Pointer to the ttm_tt structure
670  *
671  * Calls the driver method to free all pages from a ttm
672  */
673 extern void ttm_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
674
675 /*
676  * ttm_bo.c
677  */
678
679 /**
680  * ttm_mem_reg_is_pci
681  *
682  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
683  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
684  *
685  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
686  * false otherwise.
687  */
688 extern bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev,
689                                    struct ttm_mem_reg *mem);
690
691 /**
692  * ttm_bo_mem_space
693  *
694  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
695  * we want to allocate space for.
696  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
697  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
698  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
699  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
700  *
701  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
702  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
703  * This function may sleep while waiting for space to become available.
704  * Returns:
705  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
706  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
707  * fragmentation or concurrent allocators.
708  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
709  */
710 extern int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
711                                 struct ttm_placement *placement,
712                                 struct ttm_mem_reg *mem,
713                                 bool interruptible,
714                                 bool no_wait_gpu);
715
716 extern void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo,
717                            struct ttm_mem_reg *mem);
718 extern void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
719                                   struct ttm_mem_reg *mem);
720
721 extern void ttm_bo_global_release(struct drm_global_reference *ref);
722 extern int ttm_bo_global_init(struct drm_global_reference *ref);
723
724 extern int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
725
726 /**
727  * ttm_bo_device_init
728  *
729  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
730  * @glob: A pointer to an initialized struct ttm_bo_global.
731  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
732  * @mapping: The address space to use for this bo.
733  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
734  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
735  * address space.
736  *
737  * Initializes a struct ttm_bo_device:
738  * Returns:
739  * !0: Failure.
740  */
741 extern int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
742                               struct ttm_bo_global *glob,
743                               struct ttm_bo_driver *driver,
744                               struct address_space *mapping,
745                               uint64_t file_page_offset, bool need_dma32);
746
747 /**
748  * ttm_bo_unmap_virtual
749  *
750  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
751  */
752 extern void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
753
754 /**
755  * ttm_bo_unmap_virtual
756  *
757  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
758  *
759  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
760  */
761 extern void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
762
763 extern int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
764 extern void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
765 extern int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man,
766                            bool interruptible);
767 extern void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
768
769 extern void ttm_bo_del_sub_from_lru(struct ttm_buffer_object *bo);
770
771 struct list_head *ttm_bo_default_lru_tail(struct ttm_buffer_object *bo);
772 struct list_head *ttm_bo_default_swap_lru_tail(struct ttm_buffer_object *bo);
773
774 /**
775  * __ttm_bo_reserve:
776  *
777  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
778  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
779  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
780  * @ticket: ticket used to acquire the ww_mutex.
781  *
782  * Will not remove reserved buffers from the lru lists.
783  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
784  *
785  * Returns:
786  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
787  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
788  * try again. (only if use_sequence == 1).
789  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
790  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
791  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
792  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
793  * be returned if @use_ticket is set to true.
794  */
795 static inline int __ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
796                                    bool interruptible, bool no_wait,
797                                    struct ww_acquire_ctx *ticket)
798 {
799         int ret = 0;
800
801         if (no_wait) {
802                 bool success;
803                 if (WARN_ON(ticket))
804                         return -EBUSY;
805
806                 success = ww_mutex_trylock(&bo->resv->lock);
807                 return success ? 0 : -EBUSY;
808         }
809
810         if (interruptible)
811                 ret = ww_mutex_lock_interruptible(&bo->resv->lock, ticket);
812         else
813                 ret = ww_mutex_lock(&bo->resv->lock, ticket);
814         if (ret == -EINTR)
815                 return -ERESTARTSYS;
816         return ret;
817 }
818
819 /**
820  * ttm_bo_reserve:
821  *
822  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
823  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
824  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
825  * @ticket: ticket used to acquire the ww_mutex.
826  *
827  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
828  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
829  * a number of measures to prevent deadlocks.
830  *
831  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
832  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
833  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
834  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
835  * occurring:
836  * Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
837  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
838  * validation sequence number,
839  * and call this function with @use_ticket == 1 and @ticket->stamp == the unique
840  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
841  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
842  * sequence of the process currently reserving the buffer,
843  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
844  * holding the reservation, the function returns -EAGAIN. Otherwise it sleeps
845  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
846  * reserving.
847  * The caller should, when receiving an -EAGAIN error
848  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
849  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
850  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
851  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
852  *
853  * Returns:
854  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
855  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
856  * try again. (only if use_sequence == 1).
857  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
858  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
859  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
860  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
861  * be returned if @use_ticket is set to true.
862  */
863 static inline int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
864                                  bool interruptible, bool no_wait,
865                                  struct ww_acquire_ctx *ticket)
866 {
867         int ret;
868
869         WARN_ON(!atomic_read(&bo->kref.refcount));
870
871         ret = __ttm_bo_reserve(bo, interruptible, no_wait, ticket);
872         if (likely(ret == 0))
873                 ttm_bo_del_sub_from_lru(bo);
874
875         return ret;
876 }
877
878 /**
879  * ttm_bo_reserve_slowpath:
880  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
881  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
882  * @sequence: Set (@bo)->sequence to this value after lock
883  *
884  * This is called after ttm_bo_reserve returns -EAGAIN and we backed off
885  * from all our other reservations. Because there are no other reservations
886  * held by us, this function cannot deadlock any more.
887  */
888 static inline int ttm_bo_reserve_slowpath(struct ttm_buffer_object *bo,
889                                           bool interruptible,
890                                           struct ww_acquire_ctx *ticket)
891 {
892         int ret = 0;
893
894         WARN_ON(!atomic_read(&bo->kref.refcount));
895
896         if (interruptible)
897                 ret = ww_mutex_lock_slow_interruptible(&bo->resv->lock,
898                                                        ticket);
899         else
900                 ww_mutex_lock_slow(&bo->resv->lock, ticket);
901
902         if (likely(ret == 0))
903                 ttm_bo_del_sub_from_lru(bo);
904         else if (ret == -EINTR)
905                 ret = -ERESTARTSYS;
906
907         return ret;
908 }
909
910 /**
911  * __ttm_bo_unreserve
912  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
913  *
914  * Unreserve a previous reservation of @bo where the buffer object is
915  * already on lru lists.
916  */
917 static inline void __ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo)
918 {
919         ww_mutex_unlock(&bo->resv->lock);
920 }
921
922 /**
923  * ttm_bo_unreserve
924  *
925  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
926  *
927  * Unreserve a previous reservation of @bo.
928  */
929 static inline void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo)
930 {
931         if (!(bo->mem.placement & TTM_PL_FLAG_NO_EVICT)) {
932                 lockmgr(&bo->glob->lru_lock, LK_EXCLUSIVE);
933                 ttm_bo_add_to_lru(bo);
934                 lockmgr(&bo->glob->lru_lock, LK_RELEASE);
935         }
936         __ttm_bo_unreserve(bo);
937 }
938
939 /**
940  * ttm_bo_unreserve_ticket
941  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
942  * @ticket: ww_acquire_ctx used for reserving
943  *
944  * Unreserve a previous reservation of @bo made with @ticket.
945  */
946 static inline void ttm_bo_unreserve_ticket(struct ttm_buffer_object *bo,
947                                            struct ww_acquire_ctx *t)
948 {
949         ttm_bo_unreserve(bo);
950 }
951
952 /*
953  * ttm_bo_util.c
954  */
955
956 int ttm_mem_io_reserve(struct ttm_bo_device *bdev,
957                        struct ttm_mem_reg *mem);
958 void ttm_mem_io_free(struct ttm_bo_device *bdev,
959                      struct ttm_mem_reg *mem);
960 /**
961  * ttm_bo_move_ttm
962  *
963  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
964  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
965  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
966  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
967  *
968  * Optimized move function for a buffer object with both old and
969  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
970  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
971  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
972  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
973  * memory space indicated by @new_mem.
974  * Returns:
975  * !0: Failure.
976  */
977
978 extern int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
979                            bool interruptible, bool no_wait_gpu,
980                            struct ttm_mem_reg *new_mem);
981
982 /**
983  * ttm_bo_move_memcpy
984  *
985  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
986  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
987  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
988  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
989  *
990  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
991  * The function will, if successful,
992  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
993  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
994  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
995  * memory space indicated by @new_mem.
996  * Returns:
997  * !0: Failure.
998  */
999
1000 extern int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
1001                               bool interruptible, bool no_wait_gpu,
1002                               struct ttm_mem_reg *new_mem);
1003
1004 /**
1005  * ttm_bo_free_old_node
1006  *
1007  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1008  *
1009  * Utility function to free an old placement after a successful move.
1010  */
1011 extern void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
1012
1013 /**
1014  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
1015  *
1016  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1017  * @fence: A fence object that signals when moving is complete.
1018  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
1019  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1020  *
1021  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
1022  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
1023  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
1024  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
1025  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
1026  * buffer moves.
1027  */
1028
1029 extern int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
1030                                      struct fence *fence, bool evict,
1031                                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
1032
1033 /**
1034  * ttm_bo_pipeline_move.
1035  *
1036  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1037  * @fence: A fence object that signals when moving is complete.
1038  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
1039  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1040  *
1041  * Function for pipelining accelerated moves. Either free the memory
1042  * immediately or hang it on a temporary buffer object.
1043  */
1044 int ttm_bo_pipeline_move(struct ttm_buffer_object *bo,
1045                          struct fence *fence, bool evict,
1046                          struct ttm_mem_reg *new_mem);
1047
1048 /**
1049  * ttm_io_prot
1050  *
1051  * @c_state: Caching state.
1052  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
1053  *
1054  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
1055  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
1056  */
1057 extern pgprot_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags, pgprot_t tmp);
1058
1059 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
1060
1061 #if IS_ENABLED(CONFIG_AGP)
1062 #include <linux/agp_backend.h>
1063
1064 /**
1065  * ttm_agp_tt_create
1066  *
1067  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
1068  * @bridge: The agp bridge this device is sitting on.
1069  * @size: Size of the data needed backing.
1070  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
1071  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
1072  *
1073  *
1074  * Create a TTM backend that uses the indicated AGP bridge as an aperture
1075  * for TT memory. This function uses the linux agpgart interface to
1076  * bind and unbind memory backing a ttm_tt.
1077  */
1078 extern struct ttm_tt *ttm_agp_tt_create(struct ttm_bo_device *bdev,
1079                                         struct agp_bridge_data *bridge,
1080                                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
1081                                         struct page *dummy_read_page);
1082 int ttm_agp_tt_populate(struct ttm_tt *ttm);
1083 void ttm_agp_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
1084 #endif
1085
1086 /* required for DragonFly VM, see ttm/ttm_bo_vm.c */
1087 struct ttm_bo_device_buffer_objects;
1088 int ttm_bo_cmp_rb_tree_items(struct ttm_buffer_object *a,
1089         struct ttm_buffer_object *b);
1090 RB_PROTOTYPE(ttm_bo_device_buffer_objects, ttm_buffer_object, vm_rb,
1091         ttm_bo_cmp_rb_tree_items);
1092
1093 #endif