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 <drm/drm_mm.h>
  34 #include <drm/drm_vma_manager.h>
  35 #include <linux/workqueue.h>
  36 #include <linux/fs.h>
  37 #include <linux/spinlock.h>
  38 #include <linux/dma-resv.h>
  39
  40 #include "ttm_bo_api.h"
  41 #include "ttm_memory.h"
  42 #include "ttm_module.h"
  43 #include "ttm_placement.h"
  44 #include "ttm_tt.h"
  45
  46 #define TTM_MAX_BO_PRIORITY     4U
  47
  48 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_FIXED         (1 << 0) /* Fixed (on-card) PCI memory */
  49 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_MAPPABLE      (1 << 1) /* Memory mappable */
  50 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_CMA           (1 << 3) /* Can't map aperture */
  51
  52 struct ttm_mem_type_manager;
  53
  54 struct ttm_mem_type_manager_func {
  55         /**
  56          * struct ttm_mem_type_manager member init
  57          *
  58          * @man: Pointer to a memory type manager.
  59          * @p_size: Implementation dependent, but typically the size of the
  60          * range to be managed in pages.
  61          *
  62          * Called to initialize a private range manager. The function is
  63          * expected to initialize the man::priv member.
  64          * Returns 0 on success, negative error code on failure.
  65          */
  66         int  (*init)(struct ttm_mem_type_manager *man, unsigned long p_size);
  67
  68         /**
  69          * struct ttm_mem_type_manager member takedown
  70          *
  71          * @man: Pointer to a memory type manager.
  72          *
  73          * Called to undo the setup done in init. All allocated resources
  74          * should be freed.
  75          */
  76         int  (*takedown)(struct ttm_mem_type_manager *man);
  77
  78         /**
  79          * struct ttm_mem_type_manager member get_node
  80          *
  81          * @man: Pointer to a memory type manager.
  82          * @bo: Pointer to the buffer object we're allocating space for.
  83          * @placement: Placement details.
  84          * @flags: Additional placement flags.
  85          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
  86          *
  87          * This function should allocate space in the memory type managed
  88          * by @man. Placement details if
  89          * applicable are given by @placement. If successful,
  90          * @mem::mm_node should be set to a non-null value, and
  91          * @mem::start should be set to a value identifying the beginning
  92          * of the range allocated, and the function should return zero.
  93          * If the memory region accommodate the buffer object, @mem::mm_node
  94          * should be set to NULL, and the function should return 0.
  95          * If a system error occurred, preventing the request to be fulfilled,
  96          * the function should return a negative error code.
  97          *
  98          * Note that @mem::mm_node will only be dereferenced by
  99          * struct ttm_mem_type_manager functions and optionally by the driver,
 100          * which has knowledge of the underlying type.
 101          *
 102          * This function may not be called from within atomic context, so
 103          * an implementation can and must use either a mutex or a spinlock to
 104          * protect any data structures managing the space.
 105          */
 106         int  (*get_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
 107                          struct ttm_buffer_object *bo,
 108                          const struct ttm_place *place,
 109                          struct ttm_mem_reg *mem);
 110
 111         /**
 112          * struct ttm_mem_type_manager member put_node
 113          *
 114          * @man: Pointer to a memory type manager.
 115          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
 116          *
 117          * This function frees memory type resources previously allocated
 118          * and that are identified by @mem::mm_node and @mem::start. May not
 119          * be called from within atomic context.
 120          */
 121         void (*put_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
 122                          struct ttm_mem_reg *mem);
 123
 124         /**
 125          * struct ttm_mem_type_manager member debug
 126          *
 127          * @man: Pointer to a memory type manager.
 128          * @printer: Prefix to be used in printout to identify the caller.
 129          *
 130          * This function is called to print out the state of the memory
 131          * type manager to aid debugging of out-of-memory conditions.
 132          * It may not be called from within atomic context.
 133          */
 134         void (*debug)(struct ttm_mem_type_manager *man,
 135                       struct drm_printer *printer);
 136 };
 137
 138 /**
 139  * struct ttm_mem_type_manager
 140  *
 141  * @has_type: The memory type has been initialized.
 142  * @use_type: The memory type is enabled.
 143  * @flags: TTM_MEMTYPE_XX flags identifying the traits of the memory
 144  * managed by this memory type.
 145  * @gpu_offset: If used, the GPU offset of the first managed page of
 146  * fixed memory or the first managed location in an aperture.
 147  * @size: Size of the managed region.
 148  * @available_caching: A mask of available caching types, TTM_PL_FLAG_XX,
 149  * as defined in ttm_placement_common.h
 150  * @default_caching: The default caching policy used for a buffer object
 151  * placed in this memory type if the user doesn't provide one.
 152  * @func: structure pointer implementing the range manager. See above
 153  * @priv: Driver private closure for @func.
 154  * @io_reserve_mutex: Mutex optionally protecting shared io_reserve structures
 155  * @use_io_reserve_lru: Use an lru list to try to unreserve io_mem_regions
 156  * reserved by the TTM vm system.
 157  * @io_reserve_lru: Optional lru list for unreserving io mem regions.
 158  * @io_reserve_fastpath: Only use bdev::driver::io_mem_reserve to obtain
 159  * @move_lock: lock for move fence
 160  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
 161  * @lru: The lru list for this memory type.
 162  * @move: The fence of the last pipelined move operation.
 163  *
 164  * This structure is used to identify and manage memory types for a device.
 165  * It's set up by the ttm_bo_driver::init_mem_type method.
 166  */
 167
 168
 169
 170 struct ttm_mem_type_manager {
 171         struct ttm_bo_device *bdev;
 172
 173         /*
 174          * No protection. Constant from start.
 175          */
 176
 177         bool has_type;
 178         bool use_type;
 179         uint32_t flags;
 180         uint64_t gpu_offset; /* GPU address space is independent of CPU word size */
 181         uint64_t size;
 182         uint32_t available_caching;
 183         uint32_t default_caching;
 184         const struct ttm_mem_type_manager_func *func;
 185         void *priv;
 186         struct mutex io_reserve_mutex;
 187         bool use_io_reserve_lru;
 188         bool io_reserve_fastpath;
 189         spinlock_t move_lock;
 190
 191         /*
 192          * Protected by @io_reserve_mutex:
 193          */
 194
 195         struct list_head io_reserve_lru;
 196
 197         /*
 198          * Protected by the global->lru_lock.
 199          */
 200
 201         struct list_head lru[TTM_MAX_BO_PRIORITY];
 202
 203         /*
 204          * Protected by @move_lock.
 205          */
 206         struct dma_fence *move;
 207 };
 208
 209 /**
 210  * struct ttm_bo_driver
 211  *
 212  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
 213  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
 214  * has been evicted.
 215  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
 216  * structure.
 217  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
 218  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
 219  * move a buffer.
 220  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
 221  */
 222
 223 struct ttm_bo_driver {
 224         /**
 225          * ttm_tt_create
 226          *
 227          * @bo: The buffer object to create the ttm for.
 228          * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
 229          *
 230          * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
 231          * No pages are actually allocated.
 232          * Returns:
 233          * NULL: Out of memory.
 234          */
 235         struct ttm_tt *(*ttm_tt_create)(struct ttm_buffer_object *bo,
 236                                         uint32_t page_flags);
 237
 238         /**
 239          * ttm_tt_populate
 240          *
 241          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
 242          *
 243          * Allocate all backing pages
 244          * Returns:
 245          * -ENOMEM: Out of memory.
 246          */
 247         int (*ttm_tt_populate)(struct ttm_tt *ttm,
 248                         struct ttm_operation_ctx *ctx);
 249
 250         /**
 251          * ttm_tt_unpopulate
 252          *
 253          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
 254          *
 255          * Free all backing page
 256          */
 257         void (*ttm_tt_unpopulate)(struct ttm_tt *ttm);
 258
 259         /**
 260          * struct ttm_bo_driver member invalidate_caches
 261          *
 262          * @bdev: the buffer object device.
 263          * @flags: new placement of the rebound buffer object.
 264          *
 265          * A previosly evicted buffer has been rebound in a
 266          * potentially new location. Tell the driver that it might
 267          * consider invalidating read (texture) caches on the next command
 268          * submission as a consequence.
 269          */
 270
 271         int (*invalidate_caches)(struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t flags);
 272         int (*init_mem_type)(struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t type,
 273                              struct ttm_mem_type_manager *man);
 274
 275         /**
 276          * struct ttm_bo_driver member eviction_valuable
 277          *
 278          * @bo: the buffer object to be evicted
 279          * @place: placement we need room for
 280          *
 281          * Check with the driver if it is valuable to evict a BO to make room
 282          * for a certain placement.
 283          */
 284         bool (*eviction_valuable)(struct ttm_buffer_object *bo,
 285                                   const struct ttm_place *place);
 286         /**
 287          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
 288          *
 289          * @bo: the buffer object to be evicted
 290          *
 291          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
 292          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
 293          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
 294          */
 295
 296         void (*evict_flags)(struct ttm_buffer_object *bo,
 297                             struct ttm_placement *placement);
 298
 299         /**
 300          * struct ttm_bo_driver member move:
 301          *
 302          * @bo: the buffer to move
 303          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
 304          * the graphics address space
 305          * @ctx: context for this move with parameters
 306          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
 307          *
 308          * Move a buffer between two memory regions.
 309          */
 310         int (*move)(struct ttm_buffer_object *bo, bool evict,
 311                     struct ttm_operation_ctx *ctx,
 312                     struct ttm_mem_reg *new_mem);
 313
 314         /**
 315          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
 316          *
 317          * @bo: Pointer to a buffer object.
 318          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
 319          *
 320          * Called from the map / write / read methods to verify that the
 321          * caller is permitted to access the buffer object.
 322          * This member may be set to NULL, which will refuse this kind of
 323          * access for all buffer objects.
 324          * This function should return 0 if access is granted, -EPERM otherwise.
 325          */
 326         int (*verify_access)(struct ttm_buffer_object *bo,
 327                              struct file *filp);
 328
 329         /**
 330          * Hook to notify driver about a driver move so it
 331          * can do tiling things and book-keeping.
 332          *
 333          * @evict: whether this move is evicting the buffer from the graphics
 334          * address space
 335          */
 336         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
 337                             bool evict,
 338                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
 339         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
 340          * and have reserved it */
 341         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
 342
 343         /**
 344          * notify the driver that we're about to swap out this bo
 345          */
 346         void (*swap_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
 347
 348         /**
 349          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
 350          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
 351          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
 352          * are balanced.
 353          */
 354         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev,
 355                               struct ttm_mem_reg *mem);
 356         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev,
 357                             struct ttm_mem_reg *mem);
 358
 359         /**
 360          * Return the pfn for a given page_offset inside the BO.
 361          *
 362          * @bo: the BO to look up the pfn for
 363          * @page_offset: the offset to look up
 364          */
 365         unsigned long (*io_mem_pfn)(struct ttm_buffer_object *bo,
 366                                     unsigned long page_offset);
 367
 368         /**
 369          * Read/write memory buffers for ptrace access
 370          *
 371          * @bo: the BO to access
 372          * @offset: the offset from the start of the BO
 373          * @buf: pointer to source/destination buffer
 374          * @len: number of bytes to copy
 375          * @write: whether to read (0) from or write (non-0) to BO
 376          *
 377          * If successful, this function should return the number of
 378          * bytes copied, -EIO otherwise. If the number of bytes
 379          * returned is < len, the function may be called again with
 380          * the remainder of the buffer to copy.
 381          */
 382         int (*access_memory)(struct ttm_buffer_object *bo, unsigned long offset,
 383                              void *buf, int len, int write);
 384
 385         /**
 386          * struct ttm_bo_driver member del_from_lru_notify
 387          *
 388          * @bo: the buffer object deleted from lru
 389          *
 390          * notify driver that a BO was deleted from LRU.
 391          */
 392         void (*del_from_lru_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
 393
 394         /**
 395          * Notify the driver that we're about to release a BO
 396          *
 397          * @bo: BO that is about to be released
 398          *
 399          * Gives the driver a chance to do any cleanup, including
 400          * adding fences that may force a delayed delete
 401          */
 402         void (*release_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
 403 };
 404
 405 /**
 406  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
 407  *
 408  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
 409  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
 410  * of unpopulated pages.
 411  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
 412  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
 413  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
 414  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
 415  * @device_list: List of buffer object devices.
 416  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
 417  */
 418
 419 extern struct ttm_bo_global {
 420
 421         /**
 422          * Constant after init.
 423          */
 424
 425         struct kobject kobj;
 426         struct page *dummy_read_page;
 427         spinlock_t lru_lock;
 428
 429         /**
 430          * Protected by ttm_global_mutex.
 431          */
 432         struct list_head device_list;
 433
 434         /**
 435          * Protected by the lru_lock.
 436          */
 437         struct list_head swap_lru[TTM_MAX_BO_PRIORITY];
 438
 439         /**
 440          * Internal protection.
 441          */
 442         atomic_t bo_count;
 443 } ttm_bo_glob;
 444
 445
 446 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
 447
 448 /**
 449  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
 450  *
 451  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
 452  * @man: An array of mem_type_managers.
 453  * @vma_manager: Address space manager (pointer)
 454  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
 455  * ddestroy lists.
 456  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
 457  * device address space.
 458  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
 459  * @no_retry: Don't retry allocation if it fails
 460  *
 461  */
 462
 463 struct ttm_bo_device {
 464
 465         /*
 466          * Constant after bo device init / atomic.
 467          */
 468         struct list_head device_list;
 469         struct ttm_bo_driver *driver;
 470         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
 471
 472         /*
 473          * Protected by internal locks.
 474          */
 475         struct drm_vma_offset_manager *vma_manager;
 476
 477         /*
 478          * Protected by the global:lru lock.
 479          */
 480         struct list_head ddestroy;
 481
 482         /*
 483          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
 484          */
 485
 486         struct address_space *dev_mapping;
 487
 488         /*
 489          * Internal protection.
 490          */
 491
 492         struct delayed_work wq;
 493
 494         bool need_dma32;
 495
 496         bool no_retry;
 497 };
 498
 499 /**
 500  * struct ttm_lru_bulk_move_pos
 501  *
 502  * @first: first BO in the bulk move range
 503  * @last: last BO in the bulk move range
 504  *
 505  * Positions for a lru bulk move.
 506  */
 507 struct ttm_lru_bulk_move_pos {
 508         struct ttm_buffer_object *first;
 509         struct ttm_buffer_object *last;
 510 };
 511
 512 /**
 513  * struct ttm_lru_bulk_move
 514  *
 515  * @tt: first/last lru entry for BOs in the TT domain
 516  * @vram: first/last lru entry for BOs in the VRAM domain
 517  * @swap: first/last lru entry for BOs on the swap list
 518  *
 519  * Helper structure for bulk moves on the LRU list.
 520  */
 521 struct ttm_lru_bulk_move {
 522         struct ttm_lru_bulk_move_pos tt[TTM_MAX_BO_PRIORITY];
 523         struct ttm_lru_bulk_move_pos vram[TTM_MAX_BO_PRIORITY];
 524         struct ttm_lru_bulk_move_pos swap[TTM_MAX_BO_PRIORITY];
 525 };
 526
 527 /**
 528  * ttm_flag_masked
 529  *
 530  * @old: Pointer to the result and original value.
 531  * @new: New value of bits.
 532  * @mask: Mask of bits to change.
 533  *
 534  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
 535  */
 536
 537 static inline uint32_t
 538 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
 539 {
 540         *old ^= (*old ^ new) & mask;
 541         return *old;
 542 }
 543
 544 /*
 545  * ttm_bo.c
 546  */
 547
 548 /**
 549  * ttm_mem_reg_is_pci
 550  *
 551  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
 552  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
 553  *
 554  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
 555  * false otherwise.
 556  */
 557 bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
 558
 559 /**
 560  * ttm_bo_mem_space
 561  *
 562  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
 563  * we want to allocate space for.
 564  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
 565  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
 566  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
 567  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
 568  *
 569  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
 570  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
 571  * This function may sleep while waiting for space to become available.
 572  * Returns:
 573  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
 574  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
 575  * fragmentation or concurrent allocators.
 576  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
 577  */
 578 int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
 579                      struct ttm_placement *placement,
 580                      struct ttm_mem_reg *mem,
 581                      struct ttm_operation_ctx *ctx);
 582
 583 void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo, struct ttm_mem_reg *mem);
 584 void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
 585                            struct ttm_mem_reg *mem);
 586
 587 int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
 588
 589 /**
 590  * ttm_bo_device_init
 591  *
 592  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
 593  * @glob: A pointer to an initialized struct ttm_bo_global.
 594  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
 595  * @mapping: The address space to use for this bo.
 596  * @vma_manager: A pointer to a vma manager.
 597  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
 598  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
 599  * address space.
 600  *
 601  * Initializes a struct ttm_bo_device:
 602  * Returns:
 603  * !0: Failure.
 604  */
 605 int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
 606                        struct ttm_bo_driver *driver,
 607                        struct address_space *mapping,
 608                        struct drm_vma_offset_manager *vma_manager,
 609                        bool need_dma32);
 610
 611 /**
 612  * ttm_bo_unmap_virtual
 613  *
 614  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
 615  */
 616 void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
 617
 618 /**
 619  * ttm_bo_unmap_virtual
 620  *
 621  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
 622  *
 623  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
 624  */
 625 void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
 626
 627 int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
 628 void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
 629 int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man, bool interruptible);
 630 void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
 631
 632 /**
 633  * __ttm_bo_reserve:
 634  *
 635  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 636  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
 637  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
 638  * @ticket: ticket used to acquire the ww_mutex.
 639  *
 640  * Will not remove reserved buffers from the lru lists.
 641  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
 642  *
 643  * Returns:
 644  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
 645  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
 646  * try again. (only if use_sequence == 1).
 647  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
 648  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
 649  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
 650  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
 651  * be returned if @use_ticket is set to true.
 652  */
 653 static inline int __ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
 654                                    bool interruptible, bool no_wait,
 655                                    struct ww_acquire_ctx *ticket)
 656 {
 657         int ret = 0;
 658
 659         if (no_wait) {
 660                 bool success;
 661                 if (WARN_ON(ticket))
 662                         return -EBUSY;
 663
 664                 success = dma_resv_trylock(bo->base.resv);
 665                 return success ? 0 : -EBUSY;
 666         }
 667
 668         if (interruptible)
 669                 ret = dma_resv_lock_interruptible(bo->base.resv, ticket);
 670         else
 671                 ret = dma_resv_lock(bo->base.resv, ticket);
 672         if (ret == -EINTR)
 673                 return -ERESTARTSYS;
 674         return ret;
 675 }
 676
 677 /**
 678  * ttm_bo_reserve:
 679  *
 680  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 681  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
 682  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
 683  * @ticket: ticket used to acquire the ww_mutex.
 684  *
 685  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
 686  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
 687  * a number of measures to prevent deadlocks.
 688  *
 689  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
 690  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
 691  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
 692  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
 693  * occurring:
 694  * Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
 695  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
 696  * validation sequence number,
 697  * and call this function with @use_ticket == 1 and @ticket->stamp == the unique
 698  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
 699  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
 700  * sequence of the process currently reserving the buffer,
 701  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
 702  * holding the reservation, the function returns -EDEADLK. Otherwise it sleeps
 703  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
 704  * reserving.
 705  * The caller should, when receiving an -EDEADLK error
 706  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
 707  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
 708  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
 709  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
 710  *
 711  * Returns:
 712  * -EDEADLK: The reservation may cause a deadlock.
 713  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
 714  * try again. (only if use_sequence == 1).
 715  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
 716  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
 717  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
 718  * -EALREADY: Bo already reserved using @ticket. This error code will only
 719  * be returned if @use_ticket is set to true.
 720  */
 721 static inline int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
 722                                  bool interruptible, bool no_wait,
 723                                  struct ww_acquire_ctx *ticket)
 724 {
 725         WARN_ON(!kref_read(&bo->kref));
 726
 727         return __ttm_bo_reserve(bo, interruptible, no_wait, ticket);
 728 }
 729
 730 /**
 731  * ttm_bo_reserve_slowpath:
 732  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 733  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
 734  * @sequence: Set (@bo)->sequence to this value after lock
 735  *
 736  * This is called after ttm_bo_reserve returns -EAGAIN and we backed off
 737  * from all our other reservations. Because there are no other reservations
 738  * held by us, this function cannot deadlock any more.
 739  */
 740 static inline int ttm_bo_reserve_slowpath(struct ttm_buffer_object *bo,
 741                                           bool interruptible,
 742                                           struct ww_acquire_ctx *ticket)
 743 {
 744         int ret = 0;
 745
 746         WARN_ON(!kref_read(&bo->kref));
 747
 748         if (interruptible)
 749                 ret = dma_resv_lock_slow_interruptible(bo->base.resv,
 750                                                                  ticket);
 751         else
 752                 dma_resv_lock_slow(bo->base.resv, ticket);
 753
 754         if (ret == -EINTR)
 755                 ret = -ERESTARTSYS;
 756
 757         return ret;
 758 }
 759
 760 /**
 761  * ttm_bo_unreserve
 762  *
 763  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 764  *
 765  * Unreserve a previous reservation of @bo.
 766  */
 767 static inline void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo)
 768 {
 769         spin_lock(&ttm_bo_glob.lru_lock);
 770         ttm_bo_move_to_lru_tail(bo, NULL);
 771         spin_unlock(&ttm_bo_glob.lru_lock);
 772         dma_resv_unlock(bo->base.resv);
 773 }
 774
 775 /*
 776  * ttm_bo_util.c
 777  */
 778
 779 int ttm_mem_io_reserve(struct ttm_bo_device *bdev,
 780                        struct ttm_mem_reg *mem);
 781 void ttm_mem_io_free(struct ttm_bo_device *bdev,
 782                      struct ttm_mem_reg *mem);
 783 /**
 784  * ttm_bo_move_ttm
 785  *
 786  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 787  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
 788  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
 789  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
 790  *
 791  * Optimized move function for a buffer object with both old and
 792  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
 793  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
 794  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
 795  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
 796  * memory space indicated by @new_mem.
 797  * Returns:
 798  * !0: Failure.
 799  */
 800
 801 int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
 802                     struct ttm_operation_ctx *ctx,
 803                     struct ttm_mem_reg *new_mem);
 804
 805 /**
 806  * ttm_bo_move_memcpy
 807  *
 808  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 809  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
 810  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
 811  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
 812  *
 813  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
 814  * The function will, if successful,
 815  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
 816  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
 817  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
 818  * memory space indicated by @new_mem.
 819  * Returns:
 820  * !0: Failure.
 821  */
 822
 823 int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
 824                        struct ttm_operation_ctx *ctx,
 825                        struct ttm_mem_reg *new_mem);
 826
 827 /**
 828  * ttm_bo_free_old_node
 829  *
 830  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 831  *
 832  * Utility function to free an old placement after a successful move.
 833  */
 834 void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
 835
 836 /**
 837  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
 838  *
 839  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 840  * @fence: A fence object that signals when moving is complete.
 841  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
 842  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
 843  *
 844  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
 845  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
 846  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
 847  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
 848  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
 849  * buffer moves.
 850  */
 851 int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
 852                               struct dma_fence *fence, bool evict,
 853                               struct ttm_mem_reg *new_mem);
 854
 855 /**
 856  * ttm_bo_pipeline_move.
 857  *
 858  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 859  * @fence: A fence object that signals when moving is complete.
 860  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
 861  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
 862  *
 863  * Function for pipelining accelerated moves. Either free the memory
 864  * immediately or hang it on a temporary buffer object.
 865  */
 866 int ttm_bo_pipeline_move(struct ttm_buffer_object *bo,
 867                          struct dma_fence *fence, bool evict,
 868                          struct ttm_mem_reg *new_mem);
 869
 870 /**
 871  * ttm_bo_pipeline_gutting.
 872  *
 873  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
 874  *
 875  * Pipelined gutting a BO of its backing store.
 876  */
 877 int ttm_bo_pipeline_gutting(struct ttm_buffer_object *bo);
 878
 879 /**
 880  * ttm_io_prot
 881  *
 882  * @c_state: Caching state.
 883  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
 884  *
 885  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
 886  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
 887  */
 888 pgprot_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags, pgprot_t tmp);
 889
 890 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
 891
 892 #endif