]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/gpu/drm/vc4/vc4_drv.h
Merge tag 'drm-misc-next-2017-11-30' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm-misc...
[linux.git] / drivers / gpu / drm / vc4 / vc4_drv.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2015 Broadcom
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  */
8
9 #include <linux/reservation.h>
10 #include <drm/drmP.h>
11 #include <drm/drm_encoder.h>
12 #include <drm/drm_gem_cma_helper.h>
13
14 /* Don't forget to update vc4_bo.c: bo_type_names[] when adding to
15  * this.
16  */
17 enum vc4_kernel_bo_type {
18         /* Any kernel allocation (gem_create_object hook) before it
19          * gets another type set.
20          */
21         VC4_BO_TYPE_KERNEL,
22         VC4_BO_TYPE_V3D,
23         VC4_BO_TYPE_V3D_SHADER,
24         VC4_BO_TYPE_DUMB,
25         VC4_BO_TYPE_BIN,
26         VC4_BO_TYPE_RCL,
27         VC4_BO_TYPE_BCL,
28         VC4_BO_TYPE_KERNEL_CACHE,
29         VC4_BO_TYPE_COUNT
30 };
31
32 struct vc4_dev {
33         struct drm_device *dev;
34
35         struct vc4_hdmi *hdmi;
36         struct vc4_hvs *hvs;
37         struct vc4_v3d *v3d;
38         struct vc4_dpi *dpi;
39         struct vc4_dsi *dsi1;
40         struct vc4_vec *vec;
41
42         struct drm_fbdev_cma *fbdev;
43
44         struct vc4_hang_state *hang_state;
45
46         /* The kernel-space BO cache.  Tracks buffers that have been
47          * unreferenced by all other users (refcounts of 0!) but not
48          * yet freed, so we can do cheap allocations.
49          */
50         struct vc4_bo_cache {
51                 /* Array of list heads for entries in the BO cache,
52                  * based on number of pages, so we can do O(1) lookups
53                  * in the cache when allocating.
54                  */
55                 struct list_head *size_list;
56                 uint32_t size_list_size;
57
58                 /* List of all BOs in the cache, ordered by age, so we
59                  * can do O(1) lookups when trying to free old
60                  * buffers.
61                  */
62                 struct list_head time_list;
63                 struct work_struct time_work;
64                 struct timer_list time_timer;
65         } bo_cache;
66
67         u32 num_labels;
68         struct vc4_label {
69                 const char *name;
70                 u32 num_allocated;
71                 u32 size_allocated;
72         } *bo_labels;
73
74         /* Protects bo_cache and bo_labels. */
75         struct mutex bo_lock;
76
77         /* Purgeable BO pool. All BOs in this pool can have their memory
78          * reclaimed if the driver is unable to allocate new BOs. We also
79          * keep stats related to the purge mechanism here.
80          */
81         struct {
82                 struct list_head list;
83                 unsigned int num;
84                 size_t size;
85                 unsigned int purged_num;
86                 size_t purged_size;
87                 struct mutex lock;
88         } purgeable;
89
90         uint64_t dma_fence_context;
91
92         /* Sequence number for the last job queued in bin_job_list.
93          * Starts at 0 (no jobs emitted).
94          */
95         uint64_t emit_seqno;
96
97         /* Sequence number for the last completed job on the GPU.
98          * Starts at 0 (no jobs completed).
99          */
100         uint64_t finished_seqno;
101
102         /* List of all struct vc4_exec_info for jobs to be executed in
103          * the binner.  The first job in the list is the one currently
104          * programmed into ct0ca for execution.
105          */
106         struct list_head bin_job_list;
107
108         /* List of all struct vc4_exec_info for jobs that have
109          * completed binning and are ready for rendering.  The first
110          * job in the list is the one currently programmed into ct1ca
111          * for execution.
112          */
113         struct list_head render_job_list;
114
115         /* List of the finished vc4_exec_infos waiting to be freed by
116          * job_done_work.
117          */
118         struct list_head job_done_list;
119         /* Spinlock used to synchronize the job_list and seqno
120          * accesses between the IRQ handler and GEM ioctls.
121          */
122         spinlock_t job_lock;
123         wait_queue_head_t job_wait_queue;
124         struct work_struct job_done_work;
125
126         /* List of struct vc4_seqno_cb for callbacks to be made from a
127          * workqueue when the given seqno is passed.
128          */
129         struct list_head seqno_cb_list;
130
131         /* The memory used for storing binner tile alloc, tile state,
132          * and overflow memory allocations.  This is freed when V3D
133          * powers down.
134          */
135         struct vc4_bo *bin_bo;
136
137         /* Size of blocks allocated within bin_bo. */
138         uint32_t bin_alloc_size;
139
140         /* Bitmask of the bin_alloc_size chunks in bin_bo that are
141          * used.
142          */
143         uint32_t bin_alloc_used;
144
145         /* Bitmask of the current bin_alloc used for overflow memory. */
146         uint32_t bin_alloc_overflow;
147
148         struct work_struct overflow_mem_work;
149
150         int power_refcount;
151
152         /* Mutex controlling the power refcount. */
153         struct mutex power_lock;
154
155         struct {
156                 struct timer_list timer;
157                 struct work_struct reset_work;
158         } hangcheck;
159
160         struct semaphore async_modeset;
161 };
162
163 static inline struct vc4_dev *
164 to_vc4_dev(struct drm_device *dev)
165 {
166         return (struct vc4_dev *)dev->dev_private;
167 }
168
169 struct vc4_bo {
170         struct drm_gem_cma_object base;
171
172         /* seqno of the last job to render using this BO. */
173         uint64_t seqno;
174
175         /* seqno of the last job to use the RCL to write to this BO.
176          *
177          * Note that this doesn't include binner overflow memory
178          * writes.
179          */
180         uint64_t write_seqno;
181
182         bool t_format;
183
184         /* List entry for the BO's position in either
185          * vc4_exec_info->unref_list or vc4_dev->bo_cache.time_list
186          */
187         struct list_head unref_head;
188
189         /* Time in jiffies when the BO was put in vc4->bo_cache. */
190         unsigned long free_time;
191
192         /* List entry for the BO's position in vc4_dev->bo_cache.size_list */
193         struct list_head size_head;
194
195         /* Struct for shader validation state, if created by
196          * DRM_IOCTL_VC4_CREATE_SHADER_BO.
197          */
198         struct vc4_validated_shader_info *validated_shader;
199
200         /* normally (resv == &_resv) except for imported bo's */
201         struct reservation_object *resv;
202         struct reservation_object _resv;
203
204         /* One of enum vc4_kernel_bo_type, or VC4_BO_TYPE_COUNT + i
205          * for user-allocated labels.
206          */
207         int label;
208
209         /* Count the number of active users. This is needed to determine
210          * whether we can move the BO to the purgeable list or not (when the BO
211          * is used by the GPU or the display engine we can't purge it).
212          */
213         refcount_t usecnt;
214
215         /* Store purgeable/purged state here */
216         u32 madv;
217         struct mutex madv_lock;
218 };
219
220 static inline struct vc4_bo *
221 to_vc4_bo(struct drm_gem_object *bo)
222 {
223         return (struct vc4_bo *)bo;
224 }
225
226 struct vc4_fence {
227         struct dma_fence base;
228         struct drm_device *dev;
229         /* vc4 seqno for signaled() test */
230         uint64_t seqno;
231 };
232
233 static inline struct vc4_fence *
234 to_vc4_fence(struct dma_fence *fence)
235 {
236         return (struct vc4_fence *)fence;
237 }
238
239 struct vc4_seqno_cb {
240         struct work_struct work;
241         uint64_t seqno;
242         void (*func)(struct vc4_seqno_cb *cb);
243 };
244
245 struct vc4_v3d {
246         struct vc4_dev *vc4;
247         struct platform_device *pdev;
248         void __iomem *regs;
249         struct clk *clk;
250 };
251
252 struct vc4_hvs {
253         struct platform_device *pdev;
254         void __iomem *regs;
255         u32 __iomem *dlist;
256
257         /* Memory manager for CRTCs to allocate space in the display
258          * list.  Units are dwords.
259          */
260         struct drm_mm dlist_mm;
261         /* Memory manager for the LBM memory used by HVS scaling. */
262         struct drm_mm lbm_mm;
263         spinlock_t mm_lock;
264
265         struct drm_mm_node mitchell_netravali_filter;
266 };
267
268 struct vc4_plane {
269         struct drm_plane base;
270 };
271
272 static inline struct vc4_plane *
273 to_vc4_plane(struct drm_plane *plane)
274 {
275         return (struct vc4_plane *)plane;
276 }
277
278 enum vc4_encoder_type {
279         VC4_ENCODER_TYPE_NONE,
280         VC4_ENCODER_TYPE_HDMI,
281         VC4_ENCODER_TYPE_VEC,
282         VC4_ENCODER_TYPE_DSI0,
283         VC4_ENCODER_TYPE_DSI1,
284         VC4_ENCODER_TYPE_SMI,
285         VC4_ENCODER_TYPE_DPI,
286 };
287
288 struct vc4_encoder {
289         struct drm_encoder base;
290         enum vc4_encoder_type type;
291         u32 clock_select;
292 };
293
294 static inline struct vc4_encoder *
295 to_vc4_encoder(struct drm_encoder *encoder)
296 {
297         return container_of(encoder, struct vc4_encoder, base);
298 }
299
300 #define V3D_READ(offset) readl(vc4->v3d->regs + offset)
301 #define V3D_WRITE(offset, val) writel(val, vc4->v3d->regs + offset)
302 #define HVS_READ(offset) readl(vc4->hvs->regs + offset)
303 #define HVS_WRITE(offset, val) writel(val, vc4->hvs->regs + offset)
304
305 struct vc4_exec_info {
306         /* Sequence number for this bin/render job. */
307         uint64_t seqno;
308
309         /* Latest write_seqno of any BO that binning depends on. */
310         uint64_t bin_dep_seqno;
311
312         struct dma_fence *fence;
313
314         /* Last current addresses the hardware was processing when the
315          * hangcheck timer checked on us.
316          */
317         uint32_t last_ct0ca, last_ct1ca;
318
319         /* Kernel-space copy of the ioctl arguments */
320         struct drm_vc4_submit_cl *args;
321
322         /* This is the array of BOs that were looked up at the start of exec.
323          * Command validation will use indices into this array.
324          */
325         struct drm_gem_cma_object **bo;
326         uint32_t bo_count;
327
328         /* List of BOs that are being written by the RCL.  Other than
329          * the binner temporary storage, this is all the BOs written
330          * by the job.
331          */
332         struct drm_gem_cma_object *rcl_write_bo[4];
333         uint32_t rcl_write_bo_count;
334
335         /* Pointers for our position in vc4->job_list */
336         struct list_head head;
337
338         /* List of other BOs used in the job that need to be released
339          * once the job is complete.
340          */
341         struct list_head unref_list;
342
343         /* Current unvalidated indices into @bo loaded by the non-hardware
344          * VC4_PACKET_GEM_HANDLES.
345          */
346         uint32_t bo_index[2];
347
348         /* This is the BO where we store the validated command lists, shader
349          * records, and uniforms.
350          */
351         struct drm_gem_cma_object *exec_bo;
352
353         /**
354          * This tracks the per-shader-record state (packet 64) that
355          * determines the length of the shader record and the offset
356          * it's expected to be found at.  It gets read in from the
357          * command lists.
358          */
359         struct vc4_shader_state {
360                 uint32_t addr;
361                 /* Maximum vertex index referenced by any primitive using this
362                  * shader state.
363                  */
364                 uint32_t max_index;
365         } *shader_state;
366
367         /** How many shader states the user declared they were using. */
368         uint32_t shader_state_size;
369         /** How many shader state records the validator has seen. */
370         uint32_t shader_state_count;
371
372         bool found_tile_binning_mode_config_packet;
373         bool found_start_tile_binning_packet;
374         bool found_increment_semaphore_packet;
375         bool found_flush;
376         uint8_t bin_tiles_x, bin_tiles_y;
377         /* Physical address of the start of the tile alloc array
378          * (where each tile's binned CL will start)
379          */
380         uint32_t tile_alloc_offset;
381         /* Bitmask of which binner slots are freed when this job completes. */
382         uint32_t bin_slots;
383
384         /**
385          * Computed addresses pointing into exec_bo where we start the
386          * bin thread (ct0) and render thread (ct1).
387          */
388         uint32_t ct0ca, ct0ea;
389         uint32_t ct1ca, ct1ea;
390
391         /* Pointer to the unvalidated bin CL (if present). */
392         void *bin_u;
393
394         /* Pointers to the shader recs.  These paddr gets incremented as CL
395          * packets are relocated in validate_gl_shader_state, and the vaddrs
396          * (u and v) get incremented and size decremented as the shader recs
397          * themselves are validated.
398          */
399         void *shader_rec_u;
400         void *shader_rec_v;
401         uint32_t shader_rec_p;
402         uint32_t shader_rec_size;
403
404         /* Pointers to the uniform data.  These pointers are incremented, and
405          * size decremented, as each batch of uniforms is uploaded.
406          */
407         void *uniforms_u;
408         void *uniforms_v;
409         uint32_t uniforms_p;
410         uint32_t uniforms_size;
411 };
412
413 static inline struct vc4_exec_info *
414 vc4_first_bin_job(struct vc4_dev *vc4)
415 {
416         return list_first_entry_or_null(&vc4->bin_job_list,
417                                         struct vc4_exec_info, head);
418 }
419
420 static inline struct vc4_exec_info *
421 vc4_first_render_job(struct vc4_dev *vc4)
422 {
423         return list_first_entry_or_null(&vc4->render_job_list,
424                                         struct vc4_exec_info, head);
425 }
426
427 static inline struct vc4_exec_info *
428 vc4_last_render_job(struct vc4_dev *vc4)
429 {
430         if (list_empty(&vc4->render_job_list))
431                 return NULL;
432         return list_last_entry(&vc4->render_job_list,
433                                struct vc4_exec_info, head);
434 }
435
436 /**
437  * struct vc4_texture_sample_info - saves the offsets into the UBO for texture
438  * setup parameters.
439  *
440  * This will be used at draw time to relocate the reference to the texture
441  * contents in p0, and validate that the offset combined with
442  * width/height/stride/etc. from p1 and p2/p3 doesn't sample outside the BO.
443  * Note that the hardware treats unprovided config parameters as 0, so not all
444  * of them need to be set up for every texure sample, and we'll store ~0 as
445  * the offset to mark the unused ones.
446  *
447  * See the VC4 3D architecture guide page 41 ("Texture and Memory Lookup Unit
448  * Setup") for definitions of the texture parameters.
449  */
450 struct vc4_texture_sample_info {
451         bool is_direct;
452         uint32_t p_offset[4];
453 };
454
455 /**
456  * struct vc4_validated_shader_info - information about validated shaders that
457  * needs to be used from command list validation.
458  *
459  * For a given shader, each time a shader state record references it, we need
460  * to verify that the shader doesn't read more uniforms than the shader state
461  * record's uniform BO pointer can provide, and we need to apply relocations
462  * and validate the shader state record's uniforms that define the texture
463  * samples.
464  */
465 struct vc4_validated_shader_info {
466         uint32_t uniforms_size;
467         uint32_t uniforms_src_size;
468         uint32_t num_texture_samples;
469         struct vc4_texture_sample_info *texture_samples;
470
471         uint32_t num_uniform_addr_offsets;
472         uint32_t *uniform_addr_offsets;
473
474         bool is_threaded;
475 };
476
477 /**
478  * _wait_for - magic (register) wait macro
479  *
480  * Does the right thing for modeset paths when run under kdgb or similar atomic
481  * contexts. Note that it's important that we check the condition again after
482  * having timed out, since the timeout could be due to preemption or similar and
483  * we've never had a chance to check the condition before the timeout.
484  */
485 #define _wait_for(COND, MS, W) ({ \
486         unsigned long timeout__ = jiffies + msecs_to_jiffies(MS) + 1;   \
487         int ret__ = 0;                                                  \
488         while (!(COND)) {                                               \
489                 if (time_after(jiffies, timeout__)) {                   \
490                         if (!(COND))                                    \
491                                 ret__ = -ETIMEDOUT;                     \
492                         break;                                          \
493                 }                                                       \
494                 if (W && drm_can_sleep())  {                            \
495                         msleep(W);                                      \
496                 } else {                                                \
497                         cpu_relax();                                    \
498                 }                                                       \
499         }                                                               \
500         ret__;                                                          \
501 })
502
503 #define wait_for(COND, MS) _wait_for(COND, MS, 1)
504
505 /* vc4_bo.c */
506 struct drm_gem_object *vc4_create_object(struct drm_device *dev, size_t size);
507 void vc4_free_object(struct drm_gem_object *gem_obj);
508 struct vc4_bo *vc4_bo_create(struct drm_device *dev, size_t size,
509                              bool from_cache, enum vc4_kernel_bo_type type);
510 int vc4_dumb_create(struct drm_file *file_priv,
511                     struct drm_device *dev,
512                     struct drm_mode_create_dumb *args);
513 struct dma_buf *vc4_prime_export(struct drm_device *dev,
514                                  struct drm_gem_object *obj, int flags);
515 int vc4_create_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
516                         struct drm_file *file_priv);
517 int vc4_create_shader_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
518                                struct drm_file *file_priv);
519 int vc4_mmap_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
520                       struct drm_file *file_priv);
521 int vc4_set_tiling_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
522                          struct drm_file *file_priv);
523 int vc4_get_tiling_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
524                          struct drm_file *file_priv);
525 int vc4_get_hang_state_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
526                              struct drm_file *file_priv);
527 int vc4_label_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
528                        struct drm_file *file_priv);
529 int vc4_fault(struct vm_fault *vmf);
530 int vc4_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma);
531 struct reservation_object *vc4_prime_res_obj(struct drm_gem_object *obj);
532 int vc4_prime_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma);
533 struct drm_gem_object *vc4_prime_import_sg_table(struct drm_device *dev,
534                                                  struct dma_buf_attachment *attach,
535                                                  struct sg_table *sgt);
536 void *vc4_prime_vmap(struct drm_gem_object *obj);
537 int vc4_bo_cache_init(struct drm_device *dev);
538 void vc4_bo_cache_destroy(struct drm_device *dev);
539 int vc4_bo_stats_debugfs(struct seq_file *m, void *arg);
540 int vc4_bo_inc_usecnt(struct vc4_bo *bo);
541 void vc4_bo_dec_usecnt(struct vc4_bo *bo);
542 void vc4_bo_add_to_purgeable_pool(struct vc4_bo *bo);
543 void vc4_bo_remove_from_purgeable_pool(struct vc4_bo *bo);
544
545 /* vc4_crtc.c */
546 extern struct platform_driver vc4_crtc_driver;
547 int vc4_crtc_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *arg);
548 bool vc4_crtc_get_scanoutpos(struct drm_device *dev, unsigned int crtc_id,
549                              bool in_vblank_irq, int *vpos, int *hpos,
550                              ktime_t *stime, ktime_t *etime,
551                              const struct drm_display_mode *mode);
552
553 /* vc4_debugfs.c */
554 int vc4_debugfs_init(struct drm_minor *minor);
555
556 /* vc4_drv.c */
557 void __iomem *vc4_ioremap_regs(struct platform_device *dev, int index);
558
559 /* vc4_dpi.c */
560 extern struct platform_driver vc4_dpi_driver;
561 int vc4_dpi_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *unused);
562
563 /* vc4_dsi.c */
564 extern struct platform_driver vc4_dsi_driver;
565 int vc4_dsi_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *unused);
566
567 /* vc4_fence.c */
568 extern const struct dma_fence_ops vc4_fence_ops;
569
570 /* vc4_gem.c */
571 void vc4_gem_init(struct drm_device *dev);
572 void vc4_gem_destroy(struct drm_device *dev);
573 int vc4_submit_cl_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
574                         struct drm_file *file_priv);
575 int vc4_wait_seqno_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
576                          struct drm_file *file_priv);
577 int vc4_wait_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
578                       struct drm_file *file_priv);
579 void vc4_submit_next_bin_job(struct drm_device *dev);
580 void vc4_submit_next_render_job(struct drm_device *dev);
581 void vc4_move_job_to_render(struct drm_device *dev, struct vc4_exec_info *exec);
582 int vc4_wait_for_seqno(struct drm_device *dev, uint64_t seqno,
583                        uint64_t timeout_ns, bool interruptible);
584 void vc4_job_handle_completed(struct vc4_dev *vc4);
585 int vc4_queue_seqno_cb(struct drm_device *dev,
586                        struct vc4_seqno_cb *cb, uint64_t seqno,
587                        void (*func)(struct vc4_seqno_cb *cb));
588 int vc4_gem_madvise_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
589                           struct drm_file *file_priv);
590
591 /* vc4_hdmi.c */
592 extern struct platform_driver vc4_hdmi_driver;
593 int vc4_hdmi_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *unused);
594
595 /* vc4_vec.c */
596 extern struct platform_driver vc4_vec_driver;
597 int vc4_vec_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *unused);
598
599 /* vc4_irq.c */
600 irqreturn_t vc4_irq(int irq, void *arg);
601 void vc4_irq_preinstall(struct drm_device *dev);
602 int vc4_irq_postinstall(struct drm_device *dev);
603 void vc4_irq_uninstall(struct drm_device *dev);
604 void vc4_irq_reset(struct drm_device *dev);
605
606 /* vc4_hvs.c */
607 extern struct platform_driver vc4_hvs_driver;
608 void vc4_hvs_dump_state(struct drm_device *dev);
609 int vc4_hvs_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *unused);
610
611 /* vc4_kms.c */
612 int vc4_kms_load(struct drm_device *dev);
613
614 /* vc4_plane.c */
615 struct drm_plane *vc4_plane_init(struct drm_device *dev,
616                                  enum drm_plane_type type);
617 u32 vc4_plane_write_dlist(struct drm_plane *plane, u32 __iomem *dlist);
618 u32 vc4_plane_dlist_size(const struct drm_plane_state *state);
619 void vc4_plane_async_set_fb(struct drm_plane *plane,
620                             struct drm_framebuffer *fb);
621
622 /* vc4_v3d.c */
623 extern struct platform_driver vc4_v3d_driver;
624 int vc4_v3d_debugfs_ident(struct seq_file *m, void *unused);
625 int vc4_v3d_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *unused);
626 int vc4_v3d_get_bin_slot(struct vc4_dev *vc4);
627
628 /* vc4_validate.c */
629 int
630 vc4_validate_bin_cl(struct drm_device *dev,
631                     void *validated,
632                     void *unvalidated,
633                     struct vc4_exec_info *exec);
634
635 int
636 vc4_validate_shader_recs(struct drm_device *dev, struct vc4_exec_info *exec);
637
638 struct drm_gem_cma_object *vc4_use_bo(struct vc4_exec_info *exec,
639                                       uint32_t hindex);
640
641 int vc4_get_rcl(struct drm_device *dev, struct vc4_exec_info *exec);
642
643 bool vc4_check_tex_size(struct vc4_exec_info *exec,
644                         struct drm_gem_cma_object *fbo,
645                         uint32_t offset, uint8_t tiling_format,
646                         uint32_t width, uint32_t height, uint8_t cpp);
647
648 /* vc4_validate_shader.c */
649 struct vc4_validated_shader_info *
650 vc4_validate_shader(struct drm_gem_cma_object *shader_obj);
This page took 0.074614 seconds and 4 git commands to generate.