drivers/gpu/drm/arm/display/komeda/komeda_pipeline.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * (C) COPYRIGHT 2018 ARM Limited. All rights reserved.
   4  * Author: James.Qian.Wang <james.qian.wang@arm.com>
   5  *
   6  */
   7 #ifndef _KOMEDA_PIPELINE_H_
   8 #define _KOMEDA_PIPELINE_H_
   9
  10 #include <linux/types.h>
  11 #include <drm/drm_atomic.h>
  12 #include <drm/drm_atomic_helper.h>
  13 #include "malidp_utils.h"
  14
  15 #define KOMEDA_MAX_PIPELINES            2
  16 #define KOMEDA_PIPELINE_MAX_LAYERS      4
  17 #define KOMEDA_PIPELINE_MAX_SCALERS     2
  18 #define KOMEDA_COMPONENT_N_INPUTS       5
  19
  20 /* pipeline component IDs */
  21 enum {
  22         KOMEDA_COMPONENT_LAYER0         = 0,
  23         KOMEDA_COMPONENT_LAYER1         = 1,
  24         KOMEDA_COMPONENT_LAYER2         = 2,
  25         KOMEDA_COMPONENT_LAYER3         = 3,
  26         KOMEDA_COMPONENT_WB_LAYER       = 7, /* write back layer */
  27         KOMEDA_COMPONENT_SCALER0        = 8,
  28         KOMEDA_COMPONENT_SCALER1        = 9,
  29         KOMEDA_COMPONENT_SPLITTER       = 12,
  30         KOMEDA_COMPONENT_MERGER         = 14,
  31         KOMEDA_COMPONENT_COMPIZ0        = 16, /* compositor */
  32         KOMEDA_COMPONENT_COMPIZ1        = 17,
  33         KOMEDA_COMPONENT_IPS0           = 20, /* post image processor */
  34         KOMEDA_COMPONENT_IPS1           = 21,
  35         KOMEDA_COMPONENT_TIMING_CTRLR   = 22, /* timing controller */
  36 };
  37
  38 #define KOMEDA_PIPELINE_LAYERS          (BIT(KOMEDA_COMPONENT_LAYER0) |\
  39                                          BIT(KOMEDA_COMPONENT_LAYER1) |\
  40                                          BIT(KOMEDA_COMPONENT_LAYER2) |\
  41                                          BIT(KOMEDA_COMPONENT_LAYER3))
  42
  43 #define KOMEDA_PIPELINE_SCALERS         (BIT(KOMEDA_COMPONENT_SCALER0) |\
  44                                          BIT(KOMEDA_COMPONENT_SCALER1))
  45
  46 #define KOMEDA_PIPELINE_COMPIZS         (BIT(KOMEDA_COMPONENT_COMPIZ0) |\
  47                                          BIT(KOMEDA_COMPONENT_COMPIZ1))
  48
  49 #define KOMEDA_PIPELINE_IMPROCS         (BIT(KOMEDA_COMPONENT_IPS0) |\
  50                                          BIT(KOMEDA_COMPONENT_IPS1))
  51 struct komeda_component;
  52 struct komeda_component_state;
  53
  54 /** komeda_component_funcs - component control functions */
  55 struct komeda_component_funcs {
  56         /** @validate: optional,
  57          * component may has special requirements or limitations, this function
  58          * supply HW the ability to do the further HW specific check.
  59          */
  60         int (*validate)(struct komeda_component *c,
  61                         struct komeda_component_state *state);
  62         /** @update: update is a active update */
  63         void (*update)(struct komeda_component *c,
  64                        struct komeda_component_state *state);
  65         /** @disable: disable component */
  66         void (*disable)(struct komeda_component *c);
  67         /** @dump_register: Optional, dump registers to seq_file */
  68         void (*dump_register)(struct komeda_component *c, struct seq_file *seq);
  69 };
  70
  71 /**
  72  * struct komeda_component
  73  *
  74  * struct komeda_component describe the data flow capabilities for how to link a
  75  * component into the display pipeline.
  76  * all specified components are subclass of this structure.
  77  */
  78 struct komeda_component {
  79         /** @obj: treat component as private obj */
  80         struct drm_private_obj obj;
  81         /** @pipeline: the komeda pipeline this component belongs to */
  82         struct komeda_pipeline *pipeline;
  83         /** @name: component name */
  84         char name[32];
  85         /**
  86          * @reg:
  87          * component register base,
  88          * which is initialized by chip and used by chip only
  89          */
  90         u32 __iomem *reg;
  91         /** @id: component id */
  92         u32 id;
  93         /** @hw_ic: component hw id,
  94          *  which is initialized by chip and used by chip only
  95          */
  96         u32 hw_id;
  97
  98         /**
  99          * @max_active_inputs:
 100          * @max_active_outpus:
 101          *
 102          * maximum number of inputs/outputs that can be active in the same time
 103          * Note:
 104          * the number isn't the bit number of @supported_inputs or
 105          * @supported_outputs, but may be less than it, since component may not
 106          * support enabling all @supported_inputs/outputs at the same time.
 107          */
 108         u8 max_active_inputs;
 109         u8 max_active_outputs;
 110         /**
 111          * @supported_inputs:
 112          * @supported_outputs:
 113          *
 114          * bitmask of BIT(component->id) for the supported inputs/outputs
 115          * describes the possibilities of how a component is linked into a
 116          * pipeline.
 117          */
 118         u32 supported_inputs;
 119         u32 supported_outputs;
 120
 121         /**
 122          * @funcs: chip functions to access HW
 123          */
 124         struct komeda_component_funcs *funcs;
 125 };
 126
 127 /**
 128  * struct komeda_component_output
 129  *
 130  * a component has multiple outputs, if want to know where the data
 131  * comes from, only know the component is not enough, we still need to know
 132  * its output port
 133  */
 134 struct komeda_component_output {
 135         /** @component: indicate which component the data comes from */
 136         struct komeda_component *component;
 137         /** @output_port:
 138          * the output port of the &komeda_component_output.component
 139          */
 140         u8 output_port;
 141 };
 142
 143 /**
 144  * struct komeda_component_state
 145  *
 146  * component_state is the data flow configuration of the component, and it's
 147  * the superclass of all specific component_state like @komeda_layer_state,
 148  * @komeda_scaler_state
 149  */
 150 struct komeda_component_state {
 151         /** @obj: tracking component_state by drm_atomic_state */
 152         struct drm_private_state obj;
 153         struct komeda_component *component;
 154         /**
 155          * @binding_user:
 156          * currently bound user, the user can be crtc/plane/wb_conn, which is
 157          * valid decided by @component and @inputs
 158          *
 159          * -  Layer: its user always is plane.
 160          * -  compiz/improc/timing_ctrlr: the user is crtc.
 161          * -  wb_layer: wb_conn;
 162          * -  scaler: plane when input is layer, wb_conn if input is compiz.
 163          */
 164         union {
 165                 struct drm_crtc *crtc;
 166                 struct drm_plane *plane;
 167                 struct drm_connector *wb_conn;
 168                 void *binding_user;
 169         };
 170         /**
 171          * @active_inputs:
 172          *
 173          * active_inputs is bitmask of @inputs index
 174          *
 175          * -  active_inputs = changed_active_inputs + unchanged_active_inputs
 176          * -  affected_inputs = old->active_inputs + new->active_inputs;
 177          * -  disabling_inputs = affected_inputs ^ active_inputs;
 178          * -  changed_inputs = disabling_inputs + changed_active_inputs;
 179          *
 180          * NOTE:
 181          * changed_inputs doesn't include all active_input but only
 182          * @changed_active_inputs, and this bitmask can be used in chip
 183          * level for dirty update.
 184          */
 185         u16 active_inputs;
 186         u16 changed_active_inputs;
 187         u16 affected_inputs;
 188         /**
 189          * @inputs:
 190          *
 191          * the specific inputs[i] only valid on BIT(i) has been set in
 192          * @active_inputs, if not the inputs[i] is undefined.
 193          */
 194         struct komeda_component_output inputs[KOMEDA_COMPONENT_N_INPUTS];
 195 };
 196
 197 static inline u16 component_disabling_inputs(struct komeda_component_state *st)
 198 {
 199         return st->affected_inputs ^ st->active_inputs;
 200 }
 201
 202 static inline u16 component_changed_inputs(struct komeda_component_state *st)
 203 {
 204         return component_disabling_inputs(st) | st->changed_active_inputs;
 205 }
 206
 207 #define for_each_changed_input(st, i)   \
 208         for ((i) = 0; (i) < (st)->component->max_active_inputs; (i)++)  \
 209                 if (has_bit((i), component_changed_inputs(st)))
 210
 211 #define to_comp(__c)    (((__c) == NULL) ? NULL : &((__c)->base))
 212 #define to_cpos(__c)    ((struct komeda_component **)&(__c))
 213
 214 struct komeda_layer {
 215         struct komeda_component base;
 216         /* accepted h/v input range before rotation */
 217         struct malidp_range hsize_in, vsize_in;
 218         u32 layer_type; /* RICH, SIMPLE or WB */
 219         u32 supported_rots;
 220 };
 221
 222 struct komeda_layer_state {
 223         struct komeda_component_state base;
 224         /* layer specific configuration state */
 225         u16 hsize, vsize;
 226         u32 rot;
 227         dma_addr_t addr[3];
 228 };
 229
 230 struct komeda_scaler {
 231         struct komeda_component base;
 232         /* scaler features and caps */
 233 };
 234
 235 struct komeda_scaler_state {
 236         struct komeda_component_state base;
 237 };
 238
 239 struct komeda_compiz {
 240         struct komeda_component base;
 241         struct malidp_range hsize, vsize;
 242 };
 243
 244 struct komeda_compiz_input_cfg {
 245         u16 hsize, vsize;
 246         u16 hoffset, voffset;
 247         u8 pixel_blend_mode, layer_alpha;
 248 };
 249
 250 struct komeda_compiz_state {
 251         struct komeda_component_state base;
 252         /* composition size */
 253         u16 hsize, vsize;
 254         struct komeda_compiz_input_cfg cins[KOMEDA_COMPONENT_N_INPUTS];
 255 };
 256
 257 struct komeda_improc {
 258         struct komeda_component base;
 259         u32 supported_color_formats;  /* DRM_RGB/YUV444/YUV420*/
 260         u32 supported_color_depths; /* BIT(8) | BIT(10)*/
 261         u8 supports_degamma : 1;
 262         u8 supports_csc : 1;
 263         u8 supports_gamma : 1;
 264 };
 265
 266 struct komeda_improc_state {
 267         struct komeda_component_state base;
 268         u16 hsize, vsize;
 269 };
 270
 271 /* display timing controller */
 272 struct komeda_timing_ctrlr {
 273         struct komeda_component base;
 274         u8 supports_dual_link : 1;
 275 };
 276
 277 struct komeda_timing_ctrlr_state {
 278         struct komeda_component_state base;
 279 };
 280
 281 /** struct komeda_pipeline_funcs */
 282 struct komeda_pipeline_funcs {
 283         /* dump_register: Optional, dump registers to seq_file */
 284         void (*dump_register)(struct komeda_pipeline *pipe,
 285                               struct seq_file *sf);
 286 };
 287
 288 /**
 289  * struct komeda_pipeline
 290  *
 291  * Represent a complete display pipeline and hold all functional components.
 292  */
 293 struct komeda_pipeline {
 294         /** @obj: link pipeline as private obj of drm_atomic_state */
 295         struct drm_private_obj obj;
 296         /** @mdev: the parent komeda_dev */
 297         struct komeda_dev *mdev;
 298         /** @pxlclk: pixel clock */
 299         struct clk *pxlclk;
 300         /** @aclk: AXI clock */
 301         struct clk *aclk;
 302         /** @id: pipeline id */
 303         int id;
 304         /** @avail_comps: available components mask of pipeline */
 305         u32 avail_comps;
 306         int n_layers;
 307         struct komeda_layer *layers[KOMEDA_PIPELINE_MAX_LAYERS];
 308         int n_scalers;
 309         struct komeda_scaler *scalers[KOMEDA_PIPELINE_MAX_SCALERS];
 310         struct komeda_compiz *compiz;
 311         struct komeda_layer  *wb_layer;
 312         struct komeda_improc *improc;
 313         struct komeda_timing_ctrlr *ctrlr;
 314         struct komeda_pipeline_funcs *funcs; /* private pipeline functions */
 315
 316         /** @of_node: pipeline dt node */
 317         struct device_node *of_node;
 318         /** @of_output_port: pipeline output port */
 319         struct device_node *of_output_port;
 320         /** @of_output_dev: output connector device node */
 321         struct device_node *of_output_dev;
 322 };
 323
 324 /**
 325  * struct komeda_pipeline_state
 326  *
 327  * NOTE:
 328  * Unlike the pipeline, pipeline_state doesn’t gather any component_state
 329  * into it. It because all component will be managed by drm_atomic_state.
 330  */
 331 struct komeda_pipeline_state {
 332         /** @obj: tracking pipeline_state by drm_atomic_state */
 333         struct drm_private_state obj;
 334         struct komeda_pipeline *pipe;
 335         /** @crtc: currently bound crtc */
 336         struct drm_crtc *crtc;
 337         /**
 338          * @active_comps:
 339          *
 340          * bitmask - BIT(component->id) of active components
 341          */
 342         u32 active_comps;
 343 };
 344
 345 #define to_layer(c)     container_of(c, struct komeda_layer, base)
 346 #define to_compiz(c)    container_of(c, struct komeda_compiz, base)
 347 #define to_scaler(c)    container_of(c, struct komeda_scaler, base)
 348 #define to_improc(c)    container_of(c, struct komeda_improc, base)
 349 #define to_ctrlr(c)     container_of(c, struct komeda_timing_ctrlr, base)
 350
 351 #define to_layer_st(c)  container_of(c, struct komeda_layer_state, base)
 352 #define to_compiz_st(c) container_of(c, struct komeda_compiz_state, base)
 353 #define to_scaler_st(c) container_of(c, struct komeda_scaler_state, base)
 354 #define to_improc_st(c) container_of(c, struct komeda_improc_state, base)
 355 #define to_ctrlr_st(c)  container_of(c, struct komeda_timing_ctrlr_state, base)
 356
 357 #define priv_to_comp_st(o) container_of(o, struct komeda_component_state, obj)
 358 #define priv_to_pipe_st(o)  container_of(o, struct komeda_pipeline_state, obj)
 359
 360 /* pipeline APIs */
 361 struct komeda_pipeline *
 362 komeda_pipeline_add(struct komeda_dev *mdev, size_t size,
 363                     struct komeda_pipeline_funcs *funcs);
 364 void komeda_pipeline_destroy(struct komeda_dev *mdev,
 365                              struct komeda_pipeline *pipe);
 366 int komeda_assemble_pipelines(struct komeda_dev *mdev);
 367 struct komeda_component *
 368 komeda_pipeline_get_component(struct komeda_pipeline *pipe, int id);
 369
 370 /* component APIs */
 371 struct komeda_component *
 372 komeda_component_add(struct komeda_pipeline *pipe,
 373                      size_t comp_sz, u32 id, u32 hw_id,
 374                      struct komeda_component_funcs *funcs,
 375                      u8 max_active_inputs, u32 supported_inputs,
 376                      u8 max_active_outputs, u32 __iomem *reg,
 377                      const char *name_fmt, ...);
 378
 379 void komeda_component_destroy(struct komeda_dev *mdev,
 380                               struct komeda_component *c);
 381
 382 #endif /* _KOMEDA_PIPELINE_H_*/