drivers/gpu/drm/v3d/v3d_drv.h

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /* Copyright (C) 2015-2018 Broadcom */
   3
   4 #include <linux/reservation.h>
   5 #include <linux/mm_types.h>
   6 #include <drm/drmP.h>
   7 #include <drm/drm_encoder.h>
   8 #include <drm/drm_gem.h>
   9 #include <drm/gpu_scheduler.h>
  10 #include "uapi/drm/v3d_drm.h"
  11
  12 #define GMP_GRANULARITY (128 * 1024)
  13
  14 /* Enum for each of the V3D queues. */
  15 enum v3d_queue {
  16         V3D_BIN,
  17         V3D_RENDER,
  18         V3D_TFU,
  19 };
  20
  21 #define V3D_MAX_QUEUES (V3D_TFU + 1)
  22
  23 struct v3d_queue_state {
  24         struct drm_gpu_scheduler sched;
  25
  26         u64 fence_context;
  27         u64 emit_seqno;
  28 };
  29
  30 struct v3d_dev {
  31         struct drm_device drm;
  32
  33         /* Short representation (e.g. 33, 41) of the V3D tech version
  34          * and revision.
  35          */
  36         int ver;
  37
  38         struct device *dev;
  39         struct platform_device *pdev;
  40         void __iomem *hub_regs;
  41         void __iomem *core_regs[3];
  42         void __iomem *bridge_regs;
  43         void __iomem *gca_regs;
  44         struct clk *clk;
  45
  46         /* Virtual and DMA addresses of the single shared page table. */
  47         volatile u32 *pt;
  48         dma_addr_t pt_paddr;
  49
  50         /* Virtual and DMA addresses of the MMU's scratch page.  When
  51          * a read or write is invalid in the MMU, it will be
  52          * redirected here.
  53          */
  54         void *mmu_scratch;
  55         dma_addr_t mmu_scratch_paddr;
  56
  57         /* Number of V3D cores. */
  58         u32 cores;
  59
  60         /* Allocator managing the address space.  All units are in
  61          * number of pages.
  62          */
  63         struct drm_mm mm;
  64         spinlock_t mm_lock;
  65
  66         struct work_struct overflow_mem_work;
  67
  68         struct v3d_exec_info *bin_job;
  69         struct v3d_exec_info *render_job;
  70         struct v3d_tfu_job *tfu_job;
  71
  72         struct v3d_queue_state queue[V3D_MAX_QUEUES];
  73
  74         /* Spinlock used to synchronize the overflow memory
  75          * management against bin job submission.
  76          */
  77         spinlock_t job_lock;
  78
  79         /* Protects bo_stats */
  80         struct mutex bo_lock;
  81
  82         /* Lock taken when resetting the GPU, to keep multiple
  83          * processes from trying to park the scheduler threads and
  84          * reset at once.
  85          */
  86         struct mutex reset_lock;
  87
  88         /* Lock taken when creating and pushing the GPU scheduler
  89          * jobs, to keep the sched-fence seqnos in order.
  90          */
  91         struct mutex sched_lock;
  92
  93         struct {
  94                 u32 num_allocated;
  95                 u32 pages_allocated;
  96         } bo_stats;
  97 };
  98
  99 static inline struct v3d_dev *
 100 to_v3d_dev(struct drm_device *dev)
 101 {
 102         return (struct v3d_dev *)dev->dev_private;
 103 }
 104
 105 /* The per-fd struct, which tracks the MMU mappings. */
 106 struct v3d_file_priv {
 107         struct v3d_dev *v3d;
 108
 109         struct drm_sched_entity sched_entity[V3D_MAX_QUEUES];
 110 };
 111
 112 /* Tracks a mapping of a BO into a per-fd address space */
 113 struct v3d_vma {
 114         struct v3d_page_table *pt;
 115         struct list_head list; /* entry in v3d_bo.vmas */
 116 };
 117
 118 struct v3d_bo {
 119         struct drm_gem_object base;
 120
 121         struct mutex lock;
 122
 123         struct drm_mm_node node;
 124
 125         u32 pages_refcount;
 126         struct page **pages;
 127         struct sg_table *sgt;
 128         void *vaddr;
 129
 130         struct list_head vmas;    /* list of v3d_vma */
 131
 132         /* List entry for the BO's position in
 133          * v3d_exec_info->unref_list
 134          */
 135         struct list_head unref_head;
 136
 137         /* normally (resv == &_resv) except for imported bo's */
 138         struct reservation_object *resv;
 139         struct reservation_object _resv;
 140 };
 141
 142 static inline struct v3d_bo *
 143 to_v3d_bo(struct drm_gem_object *bo)
 144 {
 145         return (struct v3d_bo *)bo;
 146 }
 147
 148 struct v3d_fence {
 149         struct dma_fence base;
 150         struct drm_device *dev;
 151         /* v3d seqno for signaled() test */
 152         u64 seqno;
 153         enum v3d_queue queue;
 154 };
 155
 156 static inline struct v3d_fence *
 157 to_v3d_fence(struct dma_fence *fence)
 158 {
 159         return (struct v3d_fence *)fence;
 160 }
 161
 162 #define V3D_READ(offset) readl(v3d->hub_regs + offset)
 163 #define V3D_WRITE(offset, val) writel(val, v3d->hub_regs + offset)
 164
 165 #define V3D_BRIDGE_READ(offset) readl(v3d->bridge_regs + offset)
 166 #define V3D_BRIDGE_WRITE(offset, val) writel(val, v3d->bridge_regs + offset)
 167
 168 #define V3D_GCA_READ(offset) readl(v3d->gca_regs + offset)
 169 #define V3D_GCA_WRITE(offset, val) writel(val, v3d->gca_regs + offset)
 170
 171 #define V3D_CORE_READ(core, offset) readl(v3d->core_regs[core] + offset)
 172 #define V3D_CORE_WRITE(core, offset, val) writel(val, v3d->core_regs[core] + offset)
 173
 174 struct v3d_job {
 175         struct drm_sched_job base;
 176
 177         struct v3d_exec_info *exec;
 178
 179         /* An optional fence userspace can pass in for the job to depend on. */
 180         struct dma_fence *in_fence;
 181
 182         /* v3d fence to be signaled by IRQ handler when the job is complete. */
 183         struct dma_fence *done_fence;
 184
 185         /* GPU virtual addresses of the start/end of the CL job. */
 186         u32 start, end;
 187
 188         u32 timedout_ctca, timedout_ctra;
 189 };
 190
 191 struct v3d_exec_info {
 192         struct v3d_dev *v3d;
 193
 194         struct v3d_job bin, render;
 195
 196         /* Fence for when the scheduler considers the binner to be
 197          * done, for render to depend on.
 198          */
 199         struct dma_fence *bin_done_fence;
 200
 201         /* Fence for when the scheduler considers the render to be
 202          * done, for when the BOs reservations should be complete.
 203          */
 204         struct dma_fence *render_done_fence;
 205
 206         struct kref refcount;
 207
 208         /* This is the array of BOs that were looked up at the start of exec. */
 209         struct v3d_bo **bo;
 210         u32 bo_count;
 211
 212         /* List of overflow BOs used in the job that need to be
 213          * released once the job is complete.
 214          */
 215         struct list_head unref_list;
 216
 217         /* Submitted tile memory allocation start/size, tile state. */
 218         u32 qma, qms, qts;
 219 };
 220
 221 struct v3d_tfu_job {
 222         struct drm_sched_job base;
 223
 224         struct drm_v3d_submit_tfu args;
 225
 226         /* An optional fence userspace can pass in for the job to depend on. */
 227         struct dma_fence *in_fence;
 228
 229         /* v3d fence to be signaled by IRQ handler when the job is complete. */
 230         struct dma_fence *done_fence;
 231
 232         struct v3d_dev *v3d;
 233
 234         struct kref refcount;
 235
 236         /* This is the array of BOs that were looked up at the start of exec. */
 237         struct v3d_bo *bo[4];
 238 };
 239
 240 /**
 241  * _wait_for - magic (register) wait macro
 242  *
 243  * Does the right thing for modeset paths when run under kdgb or similar atomic
 244  * contexts. Note that it's important that we check the condition again after
 245  * having timed out, since the timeout could be due to preemption or similar and
 246  * we've never had a chance to check the condition before the timeout.
 247  */
 248 #define wait_for(COND, MS) ({ \
 249         unsigned long timeout__ = jiffies + msecs_to_jiffies(MS) + 1;   \
 250         int ret__ = 0;                                                  \
 251         while (!(COND)) {                                               \
 252                 if (time_after(jiffies, timeout__)) {                   \
 253                         if (!(COND))                                    \
 254                                 ret__ = -ETIMEDOUT;                     \
 255                         break;                                          \
 256                 }                                                       \
 257                 msleep(1);                                      \
 258         }                                                               \
 259         ret__;                                                          \
 260 })
 261
 262 static inline unsigned long nsecs_to_jiffies_timeout(const u64 n)
 263 {
 264         /* nsecs_to_jiffies64() does not guard against overflow */
 265         if (NSEC_PER_SEC % HZ &&
 266             div_u64(n, NSEC_PER_SEC) >= MAX_JIFFY_OFFSET / HZ)
 267                 return MAX_JIFFY_OFFSET;
 268
 269         return min_t(u64, MAX_JIFFY_OFFSET, nsecs_to_jiffies64(n) + 1);
 270 }
 271
 272 /* v3d_bo.c */
 273 void v3d_free_object(struct drm_gem_object *gem_obj);
 274 struct v3d_bo *v3d_bo_create(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_priv,
 275                              size_t size);
 276 int v3d_create_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 277                         struct drm_file *file_priv);
 278 int v3d_mmap_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 279                       struct drm_file *file_priv);
 280 int v3d_get_bo_offset_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 281                             struct drm_file *file_priv);
 282 vm_fault_t v3d_gem_fault(struct vm_fault *vmf);
 283 int v3d_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma);
 284 struct reservation_object *v3d_prime_res_obj(struct drm_gem_object *obj);
 285 int v3d_prime_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma);
 286 struct sg_table *v3d_prime_get_sg_table(struct drm_gem_object *obj);
 287 struct drm_gem_object *v3d_prime_import_sg_table(struct drm_device *dev,
 288                                                  struct dma_buf_attachment *attach,
 289                                                  struct sg_table *sgt);
 290
 291 /* v3d_debugfs.c */
 292 int v3d_debugfs_init(struct drm_minor *minor);
 293
 294 /* v3d_fence.c */
 295 extern const struct dma_fence_ops v3d_fence_ops;
 296 struct dma_fence *v3d_fence_create(struct v3d_dev *v3d, enum v3d_queue queue);
 297
 298 /* v3d_gem.c */
 299 int v3d_gem_init(struct drm_device *dev);
 300 void v3d_gem_destroy(struct drm_device *dev);
 301 int v3d_submit_cl_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 302                         struct drm_file *file_priv);
 303 int v3d_submit_tfu_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 304                          struct drm_file *file_priv);
 305 int v3d_wait_bo_ioctl(struct drm_device *dev, void *data,
 306                       struct drm_file *file_priv);
 307 void v3d_exec_put(struct v3d_exec_info *exec);
 308 void v3d_tfu_job_put(struct v3d_tfu_job *exec);
 309 void v3d_reset(struct v3d_dev *v3d);
 310 void v3d_invalidate_caches(struct v3d_dev *v3d);
 311 void v3d_flush_caches(struct v3d_dev *v3d);
 312
 313 /* v3d_irq.c */
 314 void v3d_irq_init(struct v3d_dev *v3d);
 315 void v3d_irq_enable(struct v3d_dev *v3d);
 316 void v3d_irq_disable(struct v3d_dev *v3d);
 317 void v3d_irq_reset(struct v3d_dev *v3d);
 318
 319 /* v3d_mmu.c */
 320 int v3d_mmu_get_offset(struct drm_file *file_priv, struct v3d_bo *bo,
 321                        u32 *offset);
 322 int v3d_mmu_set_page_table(struct v3d_dev *v3d);
 323 void v3d_mmu_insert_ptes(struct v3d_bo *bo);
 324 void v3d_mmu_remove_ptes(struct v3d_bo *bo);
 325
 326 /* v3d_sched.c */
 327 int v3d_sched_init(struct v3d_dev *v3d);
 328 void v3d_sched_fini(struct v3d_dev *v3d);