]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - include/drm/ttm/ttm_bo_driver.h
PM / QoS: Remove global notifiers
[linux.git] / 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 file *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          * @flags: Additional placement flags.
186          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
187          *
188          * This function should allocate space in the memory type managed
189          * by @man. Placement details if
190          * applicable are given by @placement. If successful,
191          * @mem::mm_node should be set to a non-null value, and
192          * @mem::start should be set to a value identifying the beginning
193          * of the range allocated, and the function should return zero.
194          * If the memory region accommodate the buffer object, @mem::mm_node
195          * should be set to NULL, and the function should return 0.
196          * If a system error occurred, preventing the request to be fulfilled,
197          * the function should return a negative error code.
198          *
199          * Note that @mem::mm_node will only be dereferenced by
200          * struct ttm_mem_type_manager functions and optionally by the driver,
201          * which has knowledge of the underlying type.
202          *
203          * This function may not be called from within atomic context, so
204          * an implementation can and must use either a mutex or a spinlock to
205          * protect any data structures managing the space.
206          */
207         int  (*get_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
208                          struct ttm_buffer_object *bo,
209                          const struct ttm_place *place,
210                          struct ttm_mem_reg *mem);
211
212         /**
213          * struct ttm_mem_type_manager member put_node
214          *
215          * @man: Pointer to a memory type manager.
216          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
217          *
218          * This function frees memory type resources previously allocated
219          * and that are identified by @mem::mm_node and @mem::start. May not
220          * be called from within atomic context.
221          */
222         void (*put_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
223                          struct ttm_mem_reg *mem);
224
225         /**
226          * struct ttm_mem_type_manager member debug
227          *
228          * @man: Pointer to a memory type manager.
229          * @prefix: Prefix to be used in printout to identify the caller.
230          *
231          * This function is called to print out the state of the memory
232          * type manager to aid debugging of out-of-memory conditions.
233          * It may not be called from within atomic context.
234          */
235         void (*debug)(struct ttm_mem_type_manager *man, const char *prefix);
236 };
237
238 /**
239  * struct ttm_mem_type_manager
240  *
241  * @has_type: The memory type has been initialized.
242  * @use_type: The memory type is enabled.
243  * @flags: TTM_MEMTYPE_XX flags identifying the traits of the memory
244  * managed by this memory type.
245  * @gpu_offset: If used, the GPU offset of the first managed page of
246  * fixed memory or the first managed location in an aperture.
247  * @size: Size of the managed region.
248  * @available_caching: A mask of available caching types, TTM_PL_FLAG_XX,
249  * as defined in ttm_placement_common.h
250  * @default_caching: The default caching policy used for a buffer object
251  * placed in this memory type if the user doesn't provide one.
252  * @func: structure pointer implementing the range manager. See above
253  * @priv: Driver private closure for @func.
254  * @io_reserve_mutex: Mutex optionally protecting shared io_reserve structures
255  * @use_io_reserve_lru: Use an lru list to try to unreserve io_mem_regions
256  * reserved by the TTM vm system.
257  * @io_reserve_lru: Optional lru list for unreserving io mem regions.
258  * @io_reserve_fastpath: Only use bdev::driver::io_mem_reserve to obtain
259  * @move_lock: lock for move fence
260  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
261  * @lru: The lru list for this memory type.
262  * @move: The fence of the last pipelined move operation.
263  *
264  * This structure is used to identify and manage memory types for a device.
265  * It's set up by the ttm_bo_driver::init_mem_type method.
266  */
267
268
269
270 struct ttm_mem_type_manager {
271         struct ttm_bo_device *bdev;
272
273         /*
274          * No protection. Constant from start.
275          */
276
277         bool has_type;
278         bool use_type;
279         uint32_t flags;
280         uint64_t gpu_offset; /* GPU address space is independent of CPU word size */
281         uint64_t size;
282         uint32_t available_caching;
283         uint32_t default_caching;
284         const struct ttm_mem_type_manager_func *func;
285         void *priv;
286         struct mutex io_reserve_mutex;
287         bool use_io_reserve_lru;
288         bool io_reserve_fastpath;
289         spinlock_t move_lock;
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          * Protected by @move_lock.
305          */
306         struct dma_fence *move;
307 };
308
309 /**
310  * struct ttm_bo_driver
311  *
312  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
313  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
314  * has been evicted.
315  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
316  * structure.
317  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
318  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
319  * move a buffer.
320  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
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 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         /**
379          * struct ttm_bo_driver member eviction_valuable
380          *
381          * @bo: the buffer object to be evicted
382          * @place: placement we need room for
383          *
384          * Check with the driver if it is valuable to evict a BO to make room
385          * for a certain placement.
386          */
387         bool (*eviction_valuable)(struct ttm_buffer_object *bo,
388                                   const struct ttm_place *place);
389         /**
390          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
391          *
392          * @bo: the buffer object to be evicted
393          *
394          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
395          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
396          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
397          */
398
399         void (*evict_flags)(struct ttm_buffer_object *bo,
400                             struct ttm_placement *placement);
401
402         /**
403          * struct ttm_bo_driver member move:
404          *
405          * @bo: the buffer to move
406          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
407          * the graphics address space
408          * @interruptible: Use interruptible sleeps if possible when sleeping.
409          * @no_wait: whether this should give up and return -EBUSY
410          * if this move would require sleeping
411          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
412          *
413          * Move a buffer between two memory regions.
414          */
415         int (*move)(struct ttm_buffer_object *bo, bool evict,
416                     bool interruptible, bool no_wait_gpu,
417                     struct ttm_mem_reg *new_mem);
418
419         /**
420          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
421          *
422          * @bo: Pointer to a buffer object.
423          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
424          *
425          * Called from the map / write / read methods to verify that the
426          * caller is permitted to access the buffer object.
427          * This member may be set to NULL, which will refuse this kind of
428          * access for all buffer objects.
429          * This function should return 0 if access is granted, -EPERM otherwise.
430          */
431         int (*verify_access)(struct ttm_buffer_object *bo,
432                              struct file *filp);
433
434         /* hook to notify driver about a driver move so it
435          * can do tiling things */
436         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
437                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
438         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
439          * and have reserved it */
440         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
441
442         /**
443          * notify the driver that we're about to swap out this bo
444          */
445         void (*swap_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
446
447         /**
448          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
449          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
450          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
451          * are balanced.
452          */
453         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev,
454                               struct ttm_mem_reg *mem);
455         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev,
456                             struct ttm_mem_reg *mem);
457
458         /**
459          * Optional driver callback for when BO is removed from the LRU.
460          * Called with LRU lock held immediately before the removal.
461          */
462         void (*lru_removal)(struct ttm_buffer_object *bo);
463
464         /**
465          * Return the list_head after which a BO should be inserted in the LRU.
466          */
467         struct list_head *(*lru_tail)(struct ttm_buffer_object *bo);
468         struct list_head *(*swap_lru_tail)(struct ttm_buffer_object *bo);
469 };
470
471 /**
472  * struct ttm_bo_global_ref - Argument to initialize a struct ttm_bo_global.
473  */
474
475 struct ttm_bo_global_ref {
476         struct drm_global_reference ref;
477         struct ttm_mem_global *mem_glob;
478 };
479
480 /**
481  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
482  *
483  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
484  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
485  * of unpopulated pages.
486  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
487  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
488  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
489  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
490  * @device_list: List of buffer object devices.
491  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
492  */
493
494 struct ttm_bo_global {
495
496         /**
497          * Constant after init.
498          */
499
500         struct kobject kobj;
501         struct ttm_mem_global *mem_glob;
502         struct page *dummy_read_page;
503         struct ttm_mem_shrink shrink;
504         struct mutex device_list_mutex;
505         spinlock_t lru_lock;
506
507         /**
508          * Protected by device_list_mutex.
509          */
510         struct list_head device_list;
511
512         /**
513          * Protected by the lru_lock.
514          */
515         struct list_head swap_lru;
516
517         /**
518          * Internal protection.
519          */
520         atomic_t bo_count;
521 };
522
523
524 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
525
526 /**
527  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
528  *
529  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
530  * @man: An array of mem_type_managers.
531  * @vma_manager: Address space manager
532  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
533  * ddestroy lists.
534  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
535  * device address space.
536  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
537  *
538  */
539
540 struct ttm_bo_device {
541
542         /*
543          * Constant after bo device init / atomic.
544          */
545         struct list_head device_list;
546         struct ttm_bo_global *glob;
547         struct ttm_bo_driver *driver;
548         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
549
550         /*
551          * Protected by internal locks.
552          */
553         struct drm_vma_offset_manager vma_manager;
554
555         /*
556          * Protected by the global:lru lock.
557          */
558         struct list_head ddestroy;
559
560         /*
561          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
562          */
563
564         struct address_space *dev_mapping;
565
566         /*
567          * Internal protection.
568          */
569
570         struct delayed_work wq;
571
572         bool need_dma32;
573 };
574
575 /**
576  * ttm_flag_masked
577  *
578  * @old: Pointer to the result and original value.
579  * @new: New value of bits.
580  * @mask: Mask of bits to change.
581  *
582  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
583  */
584
585 static inline uint32_t
586 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
587 {
588         *old ^= (*old ^ new) & mask;
589         return *old;
590 }
591
592 /**
593  * ttm_tt_init
594  *
595  * @ttm: The struct ttm_tt.
596  * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
597  * @size: Size of the data needed backing.
598  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
599  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
600  *
601  * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
602  * No pages are actually allocated.
603  * Returns:
604  * NULL: Out of memory.
605  */
606 extern int ttm_tt_init(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_bo_device *bdev,
607                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
608                         struct page *dummy_read_page);
609 extern int ttm_dma_tt_init(struct ttm_dma_tt *ttm_dma, struct ttm_bo_device *bdev,
610                            unsigned long size, uint32_t page_flags,
611                            struct page *dummy_read_page);
612
613 /**
614  * ttm_tt_fini
615  *
616  * @ttm: the ttm_tt structure.
617  *
618  * Free memory of ttm_tt structure
619  */
620 extern void ttm_tt_fini(struct ttm_tt *ttm);
621 extern void ttm_dma_tt_fini(struct ttm_dma_tt *ttm_dma);
622
623 /**
624  * ttm_ttm_bind:
625  *
626  * @ttm: The struct ttm_tt containing backing pages.
627  * @bo_mem: The struct ttm_mem_reg identifying the binding location.
628  *
629  * Bind the pages of @ttm to an aperture location identified by @bo_mem
630  */
631 extern int ttm_tt_bind(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
632
633 /**
634  * ttm_ttm_destroy:
635  *
636  * @ttm: The struct ttm_tt.
637  *
638  * Unbind, unpopulate and destroy common struct ttm_tt.
639  */
640 extern void ttm_tt_destroy(struct ttm_tt *ttm);
641
642 /**
643  * ttm_ttm_unbind:
644  *
645  * @ttm: The struct ttm_tt.
646  *
647  * Unbind a struct ttm_tt.
648  */
649 extern void ttm_tt_unbind(struct ttm_tt *ttm);
650
651 /**
652  * ttm_tt_swapin:
653  *
654  * @ttm: The struct ttm_tt.
655  *
656  * Swap in a previously swap out ttm_tt.
657  */
658 extern int ttm_tt_swapin(struct ttm_tt *ttm);
659
660 /**
661  * ttm_tt_set_placement_caching:
662  *
663  * @ttm A struct ttm_tt the backing pages of which will change caching policy.
664  * @placement: Flag indicating the desired caching policy.
665  *
666  * This function will change caching policy of any default kernel mappings of
667  * the pages backing @ttm. If changing from cached to uncached or
668  * write-combined,
669  * all CPU caches will first be flushed to make sure the data of the pages
670  * hit RAM. This function may be very costly as it involves global TLB
671  * and cache flushes and potential page splitting / combining.
672  */
673 extern int ttm_tt_set_placement_caching(struct ttm_tt *ttm, uint32_t placement);
674 extern int ttm_tt_swapout(struct ttm_tt *ttm,
675                           struct file *persistent_swap_storage);
676
677 /**
678  * ttm_tt_unpopulate - free pages from a ttm
679  *
680  * @ttm: Pointer to the ttm_tt structure
681  *
682  * Calls the driver method to free all pages from a ttm
683  */
684 extern void ttm_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
685
686 /*
687  * ttm_bo.c
688  */
689
690 /**
691  * ttm_mem_reg_is_pci
692  *
693  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
694  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
695  *
696  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
697  * false otherwise.
698  */
699 extern bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev,
700                                    struct ttm_mem_reg *mem);
701
702 /**
703  * ttm_bo_mem_space
704  *
705  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
706  * we want to allocate space for.
707  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
708  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
709  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
710  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
711  *
712  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
713  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
714  * This function may sleep while waiting for space to become available.
715  * Returns:
716  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
717  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
718  * fragmentation or concurrent allocators.
719  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
720  */
721 extern int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
722                                 struct ttm_placement *placement,
723                                 struct ttm_mem_reg *mem,
724                                 bool interruptible,
725                                 bool no_wait_gpu);
726
727 extern void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo,
728                            struct ttm_mem_reg *mem);
729 extern void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
730                                   struct ttm_mem_reg *mem);
731
732 extern void ttm_bo_global_release(struct drm_global_reference *ref);
733 extern int ttm_bo_global_init(struct drm_global_reference *ref);
734
735 extern int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
736
737 /**
738  * ttm_bo_device_init
739  *
740  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
741  * @glob: A pointer to an initialized struct ttm_bo_global.
742  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
743  * @mapping: The address space to use for this bo.
744  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
745  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
746  * address space.
747  *
748  * Initializes a struct ttm_bo_device:
749  * Returns:
750  * !0: Failure.
751  */
752 extern int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
753                               struct ttm_bo_global *glob,
754                               struct ttm_bo_driver *driver,
755                               struct address_space *mapping,
756                               uint64_t file_page_offset, bool need_dma32);
757
758 /**
759  * ttm_bo_unmap_virtual
760  *
761  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
762  */
763 extern void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
764
765 /**
766  * ttm_bo_unmap_virtual
767  *
768  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
769  *
770  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
771  */
772 extern void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
773
774 extern int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
775 extern void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
776 extern int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man,
777                            bool interruptible);
778 extern void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
779
780 extern void ttm_bo_del_sub_from_lru(struct ttm_buffer_object *bo);
781 extern void ttm_bo_add_to_lru(struct ttm_buffer_object *bo);
782
783 struct list_head *ttm_bo_default_lru_tail(struct ttm_buffer_object *bo);
784 struct list_head *ttm_bo_default_swap_lru_tail(struct ttm_buffer_object *bo);
785
786 /**
787  * __ttm_bo_reserve:
788  *
789  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
790  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
791  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
792  * @ticket: ticket used to acquire the ww_mutex.
793  *
794  * Will not remove reserved buffers from the lru lists.
795  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
796  *
797  * Returns:
798  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
799  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
800  * try again. (only if use_sequence == 1).
801  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
802  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
803  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
804  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
805  * be returned if @use_ticket is set to true.
806  */
807 static inline int __ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
808                                    bool interruptible, bool no_wait,
809                                    struct ww_acquire_ctx *ticket)
810 {
811         int ret = 0;
812
813         if (no_wait) {
814                 bool success;
815                 if (WARN_ON(ticket))
816                         return -EBUSY;
817
818                 success = ww_mutex_trylock(&bo->resv->lock);
819                 return success ? 0 : -EBUSY;
820         }
821
822         if (interruptible)
823                 ret = ww_mutex_lock_interruptible(&bo->resv->lock, ticket);
824         else
825                 ret = ww_mutex_lock(&bo->resv->lock, ticket);
826         if (ret == -EINTR)
827                 return -ERESTARTSYS;
828         return ret;
829 }
830
831 /**
832  * ttm_bo_reserve:
833  *
834  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
835  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
836  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
837  * @ticket: ticket used to acquire the ww_mutex.
838  *
839  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
840  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
841  * a number of measures to prevent deadlocks.
842  *
843  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
844  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
845  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
846  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
847  * occurring:
848  * Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
849  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
850  * validation sequence number,
851  * and call this function with @use_ticket == 1 and @ticket->stamp == the unique
852  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
853  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
854  * sequence of the process currently reserving the buffer,
855  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
856  * holding the reservation, the function returns -EDEADLK. Otherwise it sleeps
857  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
858  * reserving.
859  * The caller should, when receiving an -EDEADLK error
860  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
861  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
862  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
863  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
864  *
865  * Returns:
866  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
867  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
868  * try again. (only if use_sequence == 1).
869  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
870  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
871  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
872  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
873  * be returned if @use_ticket is set to true.
874  */
875 static inline int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
876                                  bool interruptible, bool no_wait,
877                                  struct ww_acquire_ctx *ticket)
878 {
879         int ret;
880
881         WARN_ON(!atomic_read(&bo->kref.refcount));
882
883         ret = __ttm_bo_reserve(bo, interruptible, no_wait, ticket);
884         if (likely(ret == 0))
885                 ttm_bo_del_sub_from_lru(bo);
886
887         return ret;
888 }
889
890 /**
891  * ttm_bo_reserve_slowpath:
892  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
893  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
894  * @sequence: Set (@bo)->sequence to this value after lock
895  *
896  * This is called after ttm_bo_reserve returns -EAGAIN and we backed off
897  * from all our other reservations. Because there are no other reservations
898  * held by us, this function cannot deadlock any more.
899  */
900 static inline int ttm_bo_reserve_slowpath(struct ttm_buffer_object *bo,
901                                           bool interruptible,
902                                           struct ww_acquire_ctx *ticket)
903 {
904         int ret = 0;
905
906         WARN_ON(!atomic_read(&bo->kref.refcount));
907
908         if (interruptible)
909                 ret = ww_mutex_lock_slow_interruptible(&bo->resv->lock,
910                                                        ticket);
911         else
912                 ww_mutex_lock_slow(&bo->resv->lock, ticket);
913
914         if (likely(ret == 0))
915                 ttm_bo_del_sub_from_lru(bo);
916         else if (ret == -EINTR)
917                 ret = -ERESTARTSYS;
918
919         return ret;
920 }
921
922 /**
923  * __ttm_bo_unreserve
924  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
925  *
926  * Unreserve a previous reservation of @bo where the buffer object is
927  * already on lru lists.
928  */
929 static inline void __ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo)
930 {
931         ww_mutex_unlock(&bo->resv->lock);
932 }
933
934 /**
935  * ttm_bo_unreserve
936  *
937  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
938  *
939  * Unreserve a previous reservation of @bo.
940  */
941 static inline void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo)
942 {
943         if (!(bo->mem.placement & TTM_PL_FLAG_NO_EVICT)) {
944                 spin_lock(&bo->glob->lru_lock);
945                 ttm_bo_add_to_lru(bo);
946                 spin_unlock(&bo->glob->lru_lock);
947         }
948         __ttm_bo_unreserve(bo);
949 }
950
951 /**
952  * ttm_bo_unreserve_ticket
953  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
954  * @ticket: ww_acquire_ctx used for reserving
955  *
956  * Unreserve a previous reservation of @bo made with @ticket.
957  */
958 static inline void ttm_bo_unreserve_ticket(struct ttm_buffer_object *bo,
959                                            struct ww_acquire_ctx *t)
960 {
961         ttm_bo_unreserve(bo);
962 }
963
964 /*
965  * ttm_bo_util.c
966  */
967
968 int ttm_mem_io_reserve(struct ttm_bo_device *bdev,
969                        struct ttm_mem_reg *mem);
970 void ttm_mem_io_free(struct ttm_bo_device *bdev,
971                      struct ttm_mem_reg *mem);
972 /**
973  * ttm_bo_move_ttm
974  *
975  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
976  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
977  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
978  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
979  *
980  * Optimized move function for a buffer object with both old and
981  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
982  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
983  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
984  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
985  * memory space indicated by @new_mem.
986  * Returns:
987  * !0: Failure.
988  */
989
990 extern int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
991                            bool interruptible, bool no_wait_gpu,
992                            struct ttm_mem_reg *new_mem);
993
994 /**
995  * ttm_bo_move_memcpy
996  *
997  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
998  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
999  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
1000  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1001  *
1002  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
1003  * The function will, if successful,
1004  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
1005  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
1006  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
1007  * memory space indicated by @new_mem.
1008  * Returns:
1009  * !0: Failure.
1010  */
1011
1012 extern int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
1013                               bool interruptible, bool no_wait_gpu,
1014                               struct ttm_mem_reg *new_mem);
1015
1016 /**
1017  * ttm_bo_free_old_node
1018  *
1019  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1020  *
1021  * Utility function to free an old placement after a successful move.
1022  */
1023 extern void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
1024
1025 /**
1026  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
1027  *
1028  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1029  * @fence: A fence object that signals when moving is complete.
1030  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
1031  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1032  *
1033  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
1034  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
1035  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
1036  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
1037  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
1038  * buffer moves.
1039  */
1040
1041 extern int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
1042                                      struct dma_fence *fence, bool evict,
1043                                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
1044
1045 /**
1046  * ttm_bo_pipeline_move.
1047  *
1048  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1049  * @fence: A fence object that signals when moving is complete.
1050  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
1051  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1052  *
1053  * Function for pipelining accelerated moves. Either free the memory
1054  * immediately or hang it on a temporary buffer object.
1055  */
1056 int ttm_bo_pipeline_move(struct ttm_buffer_object *bo,
1057                          struct dma_fence *fence, bool evict,
1058                          struct ttm_mem_reg *new_mem);
1059
1060 /**
1061  * ttm_io_prot
1062  *
1063  * @c_state: Caching state.
1064  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
1065  *
1066  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
1067  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
1068  */
1069 extern pgprot_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags, pgprot_t tmp);
1070
1071 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
1072
1073 #if IS_ENABLED(CONFIG_AGP)
1074 #include <linux/agp_backend.h>
1075
1076 /**
1077  * ttm_agp_tt_create
1078  *
1079  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
1080  * @bridge: The agp bridge this device is sitting on.
1081  * @size: Size of the data needed backing.
1082  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
1083  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
1084  *
1085  *
1086  * Create a TTM backend that uses the indicated AGP bridge as an aperture
1087  * for TT memory. This function uses the linux agpgart interface to
1088  * bind and unbind memory backing a ttm_tt.
1089  */
1090 extern struct ttm_tt *ttm_agp_tt_create(struct ttm_bo_device *bdev,
1091                                         struct agp_bridge_data *bridge,
1092                                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
1093                                         struct page *dummy_read_page);
1094 int ttm_agp_tt_populate(struct ttm_tt *ttm);
1095 void ttm_agp_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
1096 #endif
1097
1098 #endif