Merge branch 'stable/ttm.pci-api.v5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[pandora-kernel.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 "drm_mm.h"
37 #include "drm_global.h"
38 #include "linux/workqueue.h"
39 #include "linux/fs.h"
40 #include "linux/spinlock.h"
41
42 struct ttm_backend;
43
44 struct ttm_backend_func {
45         /**
46          * struct ttm_backend_func member populate
47          *
48          * @backend: Pointer to a struct ttm_backend.
49          * @num_pages: Number of pages to populate.
50          * @pages: Array of pointers to ttm pages.
51          * @dummy_read_page: Page to be used instead of NULL pages in the
52          * array @pages.
53          * @dma_addrs: Array of DMA (bus) address of the ttm pages.
54          *
55          * Populate the backend with ttm pages. Depending on the backend,
56          * it may or may not copy the @pages array.
57          */
58         int (*populate) (struct ttm_backend *backend,
59                          unsigned long num_pages, struct page **pages,
60                          struct page *dummy_read_page,
61                          dma_addr_t *dma_addrs);
62         /**
63          * struct ttm_backend_func member clear
64          *
65          * @backend: Pointer to a struct ttm_backend.
66          *
67          * This is an "unpopulate" function. Release all resources
68          * allocated with populate.
69          */
70         void (*clear) (struct ttm_backend *backend);
71
72         /**
73          * struct ttm_backend_func member bind
74          *
75          * @backend: Pointer to a struct ttm_backend.
76          * @bo_mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg describing the
77          * memory type and location for binding.
78          *
79          * Bind the backend pages into the aperture in the location
80          * indicated by @bo_mem. This function should be able to handle
81          * differences between aperture- and system page sizes.
82          */
83         int (*bind) (struct ttm_backend *backend, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
84
85         /**
86          * struct ttm_backend_func member unbind
87          *
88          * @backend: Pointer to a struct ttm_backend.
89          *
90          * Unbind previously bound backend pages. This function should be
91          * able to handle differences between aperture- and system page sizes.
92          */
93         int (*unbind) (struct ttm_backend *backend);
94
95         /**
96          * struct ttm_backend_func member destroy
97          *
98          * @backend: Pointer to a struct ttm_backend.
99          *
100          * Destroy the backend.
101          */
102         void (*destroy) (struct ttm_backend *backend);
103 };
104
105 /**
106  * struct ttm_backend
107  *
108  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
109  * @flags: For driver use.
110  * @func: Pointer to a struct ttm_backend_func that describes
111  * the backend methods.
112  *
113  */
114
115 struct ttm_backend {
116         struct ttm_bo_device *bdev;
117         uint32_t flags;
118         struct ttm_backend_func *func;
119 };
120
121 #define TTM_PAGE_FLAG_USER            (1 << 1)
122 #define TTM_PAGE_FLAG_USER_DIRTY      (1 << 2)
123 #define TTM_PAGE_FLAG_WRITE           (1 << 3)
124 #define TTM_PAGE_FLAG_SWAPPED         (1 << 4)
125 #define TTM_PAGE_FLAG_PERSISTANT_SWAP (1 << 5)
126 #define TTM_PAGE_FLAG_ZERO_ALLOC      (1 << 6)
127 #define TTM_PAGE_FLAG_DMA32           (1 << 7)
128
129 enum ttm_caching_state {
130         tt_uncached,
131         tt_wc,
132         tt_cached
133 };
134
135 /**
136  * struct ttm_tt
137  *
138  * @dummy_read_page: Page to map where the ttm_tt page array contains a NULL
139  * pointer.
140  * @pages: Array of pages backing the data.
141  * @first_himem_page: Himem pages are put last in the page array, which
142  * enables us to run caching attribute changes on only the first part
143  * of the page array containing lomem pages. This is the index of the
144  * first himem page.
145  * @last_lomem_page: Index of the last lomem page in the page array.
146  * @num_pages: Number of pages in the page array.
147  * @bdev: Pointer to the current struct ttm_bo_device.
148  * @be: Pointer to the ttm backend.
149  * @tsk: The task for user ttm.
150  * @start: virtual address for user ttm.
151  * @swap_storage: Pointer to shmem struct file for swap storage.
152  * @caching_state: The current caching state of the pages.
153  * @state: The current binding state of the pages.
154  * @dma_address: The DMA (bus) addresses of the pages (if TTM_PAGE_FLAG_DMA32)
155  *
156  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
157  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
158  * memory.
159  */
160
161 struct ttm_tt {
162         struct page *dummy_read_page;
163         struct page **pages;
164         long first_himem_page;
165         long last_lomem_page;
166         uint32_t page_flags;
167         unsigned long num_pages;
168         struct ttm_bo_global *glob;
169         struct ttm_backend *be;
170         struct task_struct *tsk;
171         unsigned long start;
172         struct file *swap_storage;
173         enum ttm_caching_state caching_state;
174         enum {
175                 tt_bound,
176                 tt_unbound,
177                 tt_unpopulated,
178         } state;
179         dma_addr_t *dma_address;
180 };
181
182 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_FIXED         (1 << 0) /* Fixed (on-card) PCI memory */
183 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_MAPPABLE      (1 << 1) /* Memory mappable */
184 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_CMA           (1 << 3) /* Can't map aperture */
185
186 struct ttm_mem_type_manager;
187
188 struct ttm_mem_type_manager_func {
189         /**
190          * struct ttm_mem_type_manager member init
191          *
192          * @man: Pointer to a memory type manager.
193          * @p_size: Implementation dependent, but typically the size of the
194          * range to be managed in pages.
195          *
196          * Called to initialize a private range manager. The function is
197          * expected to initialize the man::priv member.
198          * Returns 0 on success, negative error code on failure.
199          */
200         int  (*init)(struct ttm_mem_type_manager *man, unsigned long p_size);
201
202         /**
203          * struct ttm_mem_type_manager member takedown
204          *
205          * @man: Pointer to a memory type manager.
206          *
207          * Called to undo the setup done in init. All allocated resources
208          * should be freed.
209          */
210         int  (*takedown)(struct ttm_mem_type_manager *man);
211
212         /**
213          * struct ttm_mem_type_manager member get_node
214          *
215          * @man: Pointer to a memory type manager.
216          * @bo: Pointer to the buffer object we're allocating space for.
217          * @placement: Placement details.
218          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
219          *
220          * This function should allocate space in the memory type managed
221          * by @man. Placement details if
222          * applicable are given by @placement. If successful,
223          * @mem::mm_node should be set to a non-null value, and
224          * @mem::start should be set to a value identifying the beginning
225          * of the range allocated, and the function should return zero.
226          * If the memory region accomodate the buffer object, @mem::mm_node
227          * should be set to NULL, and the function should return 0.
228          * If a system error occured, preventing the request to be fulfilled,
229          * the function should return a negative error code.
230          *
231          * Note that @mem::mm_node will only be dereferenced by
232          * struct ttm_mem_type_manager functions and optionally by the driver,
233          * which has knowledge of the underlying type.
234          *
235          * This function may not be called from within atomic context, so
236          * an implementation can and must use either a mutex or a spinlock to
237          * protect any data structures managing the space.
238          */
239         int  (*get_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
240                          struct ttm_buffer_object *bo,
241                          struct ttm_placement *placement,
242                          struct ttm_mem_reg *mem);
243
244         /**
245          * struct ttm_mem_type_manager member put_node
246          *
247          * @man: Pointer to a memory type manager.
248          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
249          *
250          * This function frees memory type resources previously allocated
251          * and that are identified by @mem::mm_node and @mem::start. May not
252          * be called from within atomic context.
253          */
254         void (*put_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
255                          struct ttm_mem_reg *mem);
256
257         /**
258          * struct ttm_mem_type_manager member debug
259          *
260          * @man: Pointer to a memory type manager.
261          * @prefix: Prefix to be used in printout to identify the caller.
262          *
263          * This function is called to print out the state of the memory
264          * type manager to aid debugging of out-of-memory conditions.
265          * It may not be called from within atomic context.
266          */
267         void (*debug)(struct ttm_mem_type_manager *man, const char *prefix);
268 };
269
270 /**
271  * struct ttm_mem_type_manager
272  *
273  * @has_type: The memory type has been initialized.
274  * @use_type: The memory type is enabled.
275  * @flags: TTM_MEMTYPE_XX flags identifying the traits of the memory
276  * managed by this memory type.
277  * @gpu_offset: If used, the GPU offset of the first managed page of
278  * fixed memory or the first managed location in an aperture.
279  * @size: Size of the managed region.
280  * @available_caching: A mask of available caching types, TTM_PL_FLAG_XX,
281  * as defined in ttm_placement_common.h
282  * @default_caching: The default caching policy used for a buffer object
283  * placed in this memory type if the user doesn't provide one.
284  * @func: structure pointer implementing the range manager. See above
285  * @priv: Driver private closure for @func.
286  * @io_reserve_mutex: Mutex optionally protecting shared io_reserve structures
287  * @use_io_reserve_lru: Use an lru list to try to unreserve io_mem_regions
288  * reserved by the TTM vm system.
289  * @io_reserve_lru: Optional lru list for unreserving io mem regions.
290  * @io_reserve_fastpath: Only use bdev::driver::io_mem_reserve to obtain
291  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
292  * @lru: The lru list for this memory type.
293  *
294  * This structure is used to identify and manage memory types for a device.
295  * It's set up by the ttm_bo_driver::init_mem_type method.
296  */
297
298
299
300 struct ttm_mem_type_manager {
301         struct ttm_bo_device *bdev;
302
303         /*
304          * No protection. Constant from start.
305          */
306
307         bool has_type;
308         bool use_type;
309         uint32_t flags;
310         unsigned long gpu_offset;
311         uint64_t size;
312         uint32_t available_caching;
313         uint32_t default_caching;
314         const struct ttm_mem_type_manager_func *func;
315         void *priv;
316         struct mutex io_reserve_mutex;
317         bool use_io_reserve_lru;
318         bool io_reserve_fastpath;
319
320         /*
321          * Protected by @io_reserve_mutex:
322          */
323
324         struct list_head io_reserve_lru;
325
326         /*
327          * Protected by the global->lru_lock.
328          */
329
330         struct list_head lru;
331 };
332
333 /**
334  * struct ttm_bo_driver
335  *
336  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
337  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
338  * has been evicted.
339  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
340  * structure.
341  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
342  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
343  * move a buffer.
344  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
345  * @sync_obj_signaled: See ttm_fence_api.h
346  * @sync_obj_wait: See ttm_fence_api.h
347  * @sync_obj_flush: See ttm_fence_api.h
348  * @sync_obj_unref: See ttm_fence_api.h
349  * @sync_obj_ref: See ttm_fence_api.h
350  */
351
352 struct ttm_bo_driver {
353         /**
354          * struct ttm_bo_driver member create_ttm_backend_entry
355          *
356          * @bdev: The buffer object device.
357          *
358          * Create a driver specific struct ttm_backend.
359          */
360
361         struct ttm_backend *(*create_ttm_backend_entry)
362          (struct ttm_bo_device *bdev);
363
364         /**
365          * struct ttm_bo_driver member invalidate_caches
366          *
367          * @bdev: the buffer object device.
368          * @flags: new placement of the rebound buffer object.
369          *
370          * A previosly evicted buffer has been rebound in a
371          * potentially new location. Tell the driver that it might
372          * consider invalidating read (texture) caches on the next command
373          * submission as a consequence.
374          */
375
376         int (*invalidate_caches) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t flags);
377         int (*init_mem_type) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t type,
378                               struct ttm_mem_type_manager *man);
379         /**
380          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
381          *
382          * @bo: the buffer object to be evicted
383          *
384          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
385          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
386          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
387          */
388
389          void(*evict_flags) (struct ttm_buffer_object *bo,
390                                 struct ttm_placement *placement);
391         /**
392          * struct ttm_bo_driver member move:
393          *
394          * @bo: the buffer to move
395          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
396          * the graphics address space
397          * @interruptible: Use interruptible sleeps if possible when sleeping.
398          * @no_wait: whether this should give up and return -EBUSY
399          * if this move would require sleeping
400          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
401          *
402          * Move a buffer between two memory regions.
403          */
404         int (*move) (struct ttm_buffer_object *bo,
405                      bool evict, bool interruptible,
406                      bool no_wait_reserve, bool no_wait_gpu,
407                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
408
409         /**
410          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
411          *
412          * @bo: Pointer to a buffer object.
413          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
414          *
415          * Called from the map / write / read methods to verify that the
416          * caller is permitted to access the buffer object.
417          * This member may be set to NULL, which will refuse this kind of
418          * access for all buffer objects.
419          * This function should return 0 if access is granted, -EPERM otherwise.
420          */
421         int (*verify_access) (struct ttm_buffer_object *bo,
422                               struct file *filp);
423
424         /**
425          * In case a driver writer dislikes the TTM fence objects,
426          * the driver writer can replace those with sync objects of
427          * his / her own. If it turns out that no driver writer is
428          * using these. I suggest we remove these hooks and plug in
429          * fences directly. The bo driver needs the following functionality:
430          * See the corresponding functions in the fence object API
431          * documentation.
432          */
433
434         bool (*sync_obj_signaled) (void *sync_obj, void *sync_arg);
435         int (*sync_obj_wait) (void *sync_obj, void *sync_arg,
436                               bool lazy, bool interruptible);
437         int (*sync_obj_flush) (void *sync_obj, void *sync_arg);
438         void (*sync_obj_unref) (void **sync_obj);
439         void *(*sync_obj_ref) (void *sync_obj);
440
441         /* hook to notify driver about a driver move so it
442          * can do tiling things */
443         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
444                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
445         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
446          * and have reserved it */
447         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
448
449         /**
450          * notify the driver that we're about to swap out this bo
451          */
452         void (*swap_notify) (struct ttm_buffer_object *bo);
453
454         /**
455          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
456          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
457          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
458          * are balanced.
459          */
460         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
461         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
462 };
463
464 /**
465  * struct ttm_bo_global_ref - Argument to initialize a struct ttm_bo_global.
466  */
467
468 struct ttm_bo_global_ref {
469         struct drm_global_reference ref;
470         struct ttm_mem_global *mem_glob;
471 };
472
473 /**
474  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
475  *
476  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
477  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
478  * of unpopulated pages.
479  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
480  * @ttm_bo_extra_size: Extra size (sizeof(struct ttm_buffer_object) excluded)
481  * used by a buffer object. This is excluding page arrays and backing pages.
482  * @ttm_bo_size: This is @ttm_bo_extra_size + sizeof(struct ttm_buffer_object).
483  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
484  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
485  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
486  * @device_list: List of buffer object devices.
487  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
488  */
489
490 struct ttm_bo_global {
491
492         /**
493          * Constant after init.
494          */
495
496         struct kobject kobj;
497         struct ttm_mem_global *mem_glob;
498         struct page *dummy_read_page;
499         struct ttm_mem_shrink shrink;
500         size_t ttm_bo_extra_size;
501         size_t ttm_bo_size;
502         struct mutex device_list_mutex;
503         spinlock_t lru_lock;
504
505         /**
506          * Protected by device_list_mutex.
507          */
508         struct list_head device_list;
509
510         /**
511          * Protected by the lru_lock.
512          */
513         struct list_head swap_lru;
514
515         /**
516          * Internal protection.
517          */
518         atomic_t bo_count;
519 };
520
521
522 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
523
524 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MOVING  0      /* Buffer object is moving and needs
525                                            idling before CPU mapping */
526 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MAX 1
527 /**
528  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
529  *
530  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
531  * @man: An array of mem_type_managers.
532  * @fence_lock: Protects the synchronizing members on *all* bos belonging
533  * to this device.
534  * @addr_space_mm: Range manager for the device address space.
535  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
536  * ddestroy lists.
537  * @val_seq: Current validation sequence.
538  * @nice_mode: Try nicely to wait for buffer idle when cleaning a manager.
539  * If a GPU lockup has been detected, this is forced to 0.
540  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
541  * device address space.
542  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
543  *
544  */
545
546 struct ttm_bo_device {
547
548         /*
549          * Constant after bo device init / atomic.
550          */
551         struct list_head device_list;
552         struct ttm_bo_global *glob;
553         struct ttm_bo_driver *driver;
554         struct device *dev;
555         rwlock_t vm_lock;
556         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
557         spinlock_t fence_lock;
558         /*
559          * Protected by the vm lock.
560          */
561         struct rb_root addr_space_rb;
562         struct drm_mm addr_space_mm;
563
564         /*
565          * Protected by the global:lru lock.
566          */
567         struct list_head ddestroy;
568         uint32_t val_seq;
569
570         /*
571          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
572          */
573
574         bool nice_mode;
575         struct address_space *dev_mapping;
576
577         /*
578          * Internal protection.
579          */
580
581         struct delayed_work wq;
582
583         bool need_dma32;
584 };
585
586 /**
587  * ttm_flag_masked
588  *
589  * @old: Pointer to the result and original value.
590  * @new: New value of bits.
591  * @mask: Mask of bits to change.
592  *
593  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
594  */
595
596 static inline uint32_t
597 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
598 {
599         *old ^= (*old ^ new) & mask;
600         return *old;
601 }
602
603 /**
604  * ttm_tt_create
605  *
606  * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
607  * @size: Size of the data needed backing.
608  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
609  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
610  *
611  * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
612  * No pages are actually allocated.
613  * Returns:
614  * NULL: Out of memory.
615  */
616 extern struct ttm_tt *ttm_tt_create(struct ttm_bo_device *bdev,
617                                     unsigned long size,
618                                     uint32_t page_flags,
619                                     struct page *dummy_read_page);
620
621 /**
622  * ttm_tt_set_user:
623  *
624  * @ttm: The struct ttm_tt to populate.
625  * @tsk: A struct task_struct for which @start is a valid user-space address.
626  * @start: A valid user-space address.
627  * @num_pages: Size in pages of the user memory area.
628  *
629  * Populate a struct ttm_tt with a user-space memory area after first pinning
630  * the pages backing it.
631  * Returns:
632  * !0: Error.
633  */
634
635 extern int ttm_tt_set_user(struct ttm_tt *ttm,
636                            struct task_struct *tsk,
637                            unsigned long start, unsigned long num_pages);
638
639 /**
640  * ttm_ttm_bind:
641  *
642  * @ttm: The struct ttm_tt containing backing pages.
643  * @bo_mem: The struct ttm_mem_reg identifying the binding location.
644  *
645  * Bind the pages of @ttm to an aperture location identified by @bo_mem
646  */
647 extern int ttm_tt_bind(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
648
649 /**
650  * ttm_tt_populate:
651  *
652  * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
653  *
654  * Add backing pages to all of @ttm
655  */
656 extern int ttm_tt_populate(struct ttm_tt *ttm);
657
658 /**
659  * ttm_ttm_destroy:
660  *
661  * @ttm: The struct ttm_tt.
662  *
663  * Unbind, unpopulate and destroy a struct ttm_tt.
664  */
665 extern void ttm_tt_destroy(struct ttm_tt *ttm);
666
667 /**
668  * ttm_ttm_unbind:
669  *
670  * @ttm: The struct ttm_tt.
671  *
672  * Unbind a struct ttm_tt.
673  */
674 extern void ttm_tt_unbind(struct ttm_tt *ttm);
675
676 /**
677  * ttm_ttm_destroy:
678  *
679  * @ttm: The struct ttm_tt.
680  * @index: Index of the desired page.
681  *
682  * Return a pointer to the struct page backing @ttm at page
683  * index @index. If the page is unpopulated, one will be allocated to
684  * populate that index.
685  *
686  * Returns:
687  * NULL on OOM.
688  */
689 extern struct page *ttm_tt_get_page(struct ttm_tt *ttm, int index);
690
691 /**
692  * ttm_tt_cache_flush:
693  *
694  * @pages: An array of pointers to struct page:s to flush.
695  * @num_pages: Number of pages to flush.
696  *
697  * Flush the data of the indicated pages from the cpu caches.
698  * This is used when changing caching attributes of the pages from
699  * cache-coherent.
700  */
701 extern void ttm_tt_cache_flush(struct page *pages[], unsigned long num_pages);
702
703 /**
704  * ttm_tt_set_placement_caching:
705  *
706  * @ttm A struct ttm_tt the backing pages of which will change caching policy.
707  * @placement: Flag indicating the desired caching policy.
708  *
709  * This function will change caching policy of any default kernel mappings of
710  * the pages backing @ttm. If changing from cached to uncached or
711  * write-combined,
712  * all CPU caches will first be flushed to make sure the data of the pages
713  * hit RAM. This function may be very costly as it involves global TLB
714  * and cache flushes and potential page splitting / combining.
715  */
716 extern int ttm_tt_set_placement_caching(struct ttm_tt *ttm, uint32_t placement);
717 extern int ttm_tt_swapout(struct ttm_tt *ttm,
718                           struct file *persistant_swap_storage);
719
720 /*
721  * ttm_bo.c
722  */
723
724 /**
725  * ttm_mem_reg_is_pci
726  *
727  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
728  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
729  *
730  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
731  * false otherwise.
732  */
733 extern bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev,
734                                    struct ttm_mem_reg *mem);
735
736 /**
737  * ttm_bo_mem_space
738  *
739  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
740  * we want to allocate space for.
741  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
742  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
743  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
744  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
745  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
746  *
747  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
748  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
749  * This function may sleep while waiting for space to become available.
750  * Returns:
751  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
752  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
753  * fragmentation or concurrent allocators.
754  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
755  */
756 extern int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
757                                 struct ttm_placement *placement,
758                                 struct ttm_mem_reg *mem,
759                                 bool interruptible,
760                                 bool no_wait_reserve, bool no_wait_gpu);
761
762 extern void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo,
763                            struct ttm_mem_reg *mem);
764 extern void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
765                                   struct ttm_mem_reg *mem);
766
767 /**
768  * ttm_bo_wait_for_cpu
769  *
770  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object.
771  * @no_wait: Don't sleep while waiting.
772  *
773  * Wait until a buffer object is no longer sync'ed for CPU access.
774  * Returns:
775  * -EBUSY: Buffer object was sync'ed for CPU access. (only if no_wait == 1).
776  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
777  */
778
779 extern int ttm_bo_wait_cpu(struct ttm_buffer_object *bo, bool no_wait);
780
781 extern void ttm_bo_global_release(struct drm_global_reference *ref);
782 extern int ttm_bo_global_init(struct drm_global_reference *ref);
783
784 extern int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
785
786 /**
787  * ttm_bo_device_init
788  *
789  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
790  * @mem_global: A pointer to an initialized struct ttm_mem_global.
791  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
792  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
793  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
794  * address space.
795  *
796  * Initializes a struct ttm_bo_device:
797  * Returns:
798  * !0: Failure.
799  */
800 extern int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
801                               struct ttm_bo_global *glob,
802                               struct ttm_bo_driver *driver,
803                               uint64_t file_page_offset, bool need_dma32);
804
805 /**
806  * ttm_bo_unmap_virtual
807  *
808  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
809  */
810 extern void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
811
812 /**
813  * ttm_bo_unmap_virtual
814  *
815  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
816  *
817  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
818  */
819 extern void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
820
821 extern int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
822 extern void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
823 extern int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man,
824                            bool interruptible);
825 extern void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
826
827
828 /**
829  * ttm_bo_reserve:
830  *
831  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
832  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
833  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
834  * @use_sequence: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
835  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
836  *
837  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
838  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
839  * a number of measures to prevent deadlocks.
840  *
841  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
842  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
843  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
844  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
845  * occuring:
846  * 1) Buffers are reserved with the lru spinlock held. Upon successful
847  * reservation they are removed from the lru list. This stops a reserved buffer
848  * from being evicted. However the lru spinlock is released between the time
849  * a buffer is selected for eviction and the time it is reserved.
850  * Therefore a check is made when a buffer is reserved for eviction, that it
851  * is still the first buffer in the lru list, before it is removed from the
852  * list. @check_lru == 1 forces this check. If it fails, the function returns
853  * -EINVAL, and the caller should then choose a new buffer to evict and repeat
854  * the procedure.
855  * 2) Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
856  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
857  * validation sequence number,
858  * and call this function with @use_sequence == 1 and @sequence == the unique
859  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
860  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
861  * sequence of the process currently reserving the buffer,
862  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
863  * holding the reservation, the function returns -EAGAIN. Otherwise it sleeps
864  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
865  * reserving.
866  * The caller should, when receiving an -EAGAIN error
867  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
868  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
869  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
870  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
871  *
872  * Returns:
873  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
874  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
875  * try again. (only if use_sequence == 1).
876  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
877  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
878  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
879  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
880  * be returned if @use_sequence is set to true.
881  */
882 extern int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
883                           bool interruptible,
884                           bool no_wait, bool use_sequence, uint32_t sequence);
885
886
887 /**
888  * ttm_bo_reserve_locked:
889  *
890  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
891  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
892  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
893  * @use_sequence: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
894  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
895  *
896  * Must be called with struct ttm_bo_global::lru_lock held,
897  * and will not remove reserved buffers from the lru lists.
898  * The function may release the LRU spinlock if it needs to sleep.
899  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
900  *
901  * Returns:
902  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
903  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
904  * try again. (only if use_sequence == 1).
905  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
906  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
907  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
908  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
909  * be returned if @use_sequence is set to true.
910  */
911 extern int ttm_bo_reserve_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
912                                  bool interruptible,
913                                  bool no_wait, bool use_sequence,
914                                  uint32_t sequence);
915
916 /**
917  * ttm_bo_unreserve
918  *
919  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
920  *
921  * Unreserve a previous reservation of @bo.
922  */
923 extern void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo);
924
925 /**
926  * ttm_bo_unreserve_locked
927  *
928  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
929  *
930  * Unreserve a previous reservation of @bo.
931  * Needs to be called with struct ttm_bo_global::lru_lock held.
932  */
933 extern void ttm_bo_unreserve_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
934
935 /**
936  * ttm_bo_wait_unreserved
937  *
938  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
939  *
940  * Wait for a struct ttm_buffer_object to become unreserved.
941  * This is typically used in the execbuf code to relax cpu-usage when
942  * a potential deadlock condition backoff.
943  */
944 extern int ttm_bo_wait_unreserved(struct ttm_buffer_object *bo,
945                                   bool interruptible);
946
947 /*
948  * ttm_bo_util.c
949  */
950
951 /**
952  * ttm_bo_move_ttm
953  *
954  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
955  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
956  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
957  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
958  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
959  *
960  * Optimized move function for a buffer object with both old and
961  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
962  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
963  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
964  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
965  * memory space indicated by @new_mem.
966  * Returns:
967  * !0: Failure.
968  */
969
970 extern int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
971                            bool evict, bool no_wait_reserve,
972                            bool no_wait_gpu, struct ttm_mem_reg *new_mem);
973
974 /**
975  * ttm_bo_move_memcpy
976  *
977  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
978  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
979  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
980  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
981  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
982  *
983  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
984  * The function will, if successful,
985  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
986  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
987  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
988  * memory space indicated by @new_mem.
989  * Returns:
990  * !0: Failure.
991  */
992
993 extern int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
994                               bool evict, bool no_wait_reserve,
995                               bool no_wait_gpu, struct ttm_mem_reg *new_mem);
996
997 /**
998  * ttm_bo_free_old_node
999  *
1000  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1001  *
1002  * Utility function to free an old placement after a successful move.
1003  */
1004 extern void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
1005
1006 /**
1007  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
1008  *
1009  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
1010  * @sync_obj: A sync object that signals when moving is complete.
1011  * @sync_obj_arg: An argument to pass to the sync object idle / wait
1012  * functions.
1013  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
1014  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
1015  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
1016  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
1017  *
1018  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
1019  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
1020  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
1021  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
1022  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
1023  * buffer moves.
1024  */
1025
1026 extern int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
1027                                      void *sync_obj,
1028                                      void *sync_obj_arg,
1029                                      bool evict, bool no_wait_reserve,
1030                                      bool no_wait_gpu,
1031                                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
1032 /**
1033  * ttm_io_prot
1034  *
1035  * @c_state: Caching state.
1036  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
1037  *
1038  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
1039  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
1040  */
1041 extern pgprot_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags, pgprot_t tmp);
1042
1043 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
1044
1045 #if (defined(CONFIG_AGP) || (defined(CONFIG_AGP_MODULE) && defined(MODULE)))
1046 #define TTM_HAS_AGP
1047 #include <linux/agp_backend.h>
1048
1049 /**
1050  * ttm_agp_backend_init
1051  *
1052  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
1053  * @bridge: The agp bridge this device is sitting on.
1054  *
1055  * Create a TTM backend that uses the indicated AGP bridge as an aperture
1056  * for TT memory. This function uses the linux agpgart interface to
1057  * bind and unbind memory backing a ttm_tt.
1058  */
1059 extern struct ttm_backend *ttm_agp_backend_init(struct ttm_bo_device *bdev,
1060                                                 struct agp_bridge_data *bridge);
1061 #endif
1062
1063 #endif