drivers/gpu/drm/virtio/virtgpu_drv.h

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  24  */
  25
  26 #ifndef VIRTIO_DRV_H
  27 #define VIRTIO_DRV_H
  28
  29 #include <linux/dma-direction.h>
  30 #include <linux/virtio.h>
  31 #include <linux/virtio_ids.h>
  32 #include <linux/virtio_config.h>
  33 #include <linux/virtio_gpu.h>
  34
  35 #include <drm/drm_atomic.h>
  36 #include <drm/drm_drv.h>
  37 #include <drm/drm_encoder.h>
  38 #include <drm/drm_fb_helper.h>
  39 #include <drm/drm_fourcc.h>
  40 #include <drm/drm_framebuffer.h>
  41 #include <drm/drm_gem.h>
  42 #include <drm/drm_gem_shmem_helper.h>
  43 #include <drm/drm_ioctl.h>
  44 #include <drm/drm_probe_helper.h>
  45 #include <drm/virtgpu_drm.h>
  46
  47 #define DRIVER_NAME "virtio_gpu"
  48 #define DRIVER_DESC "virtio GPU"
  49 #define DRIVER_DATE "0"
  50
  51 #define DRIVER_MAJOR 0
  52 #define DRIVER_MINOR 1
  53 #define DRIVER_PATCHLEVEL 0
  54
  55 #define STATE_INITIALIZING 0
  56 #define STATE_OK 1
  57 #define STATE_ERR 2
  58
  59 #define MAX_CAPSET_ID 63
  60 #define MAX_RINGS 64
  61
  62 struct virtio_gpu_object_params {
  63         unsigned long size;
  64         bool dumb;
  65         /* 3d */
  66         bool virgl;
  67         bool blob;
  68
  69         /* classic resources only */
  70         uint32_t format;
  71         uint32_t width;
  72         uint32_t height;
  73         uint32_t target;
  74         uint32_t bind;
  75         uint32_t depth;
  76         uint32_t array_size;
  77         uint32_t last_level;
  78         uint32_t nr_samples;
  79         uint32_t flags;
  80
  81         /* blob resources only */
  82         uint32_t ctx_id;
  83         uint32_t blob_mem;
  84         uint32_t blob_flags;
  85         uint64_t blob_id;
  86 };
  87
  88 struct virtio_gpu_object {
  89         struct drm_gem_shmem_object base;
  90         uint32_t hw_res_handle;
  91         bool dumb;
  92         bool created;
  93         bool host3d_blob, guest_blob;
  94         uint32_t blob_mem, blob_flags;
  95
  96         int uuid_state;
  97         uuid_t uuid;
  98 };
  99 #define gem_to_virtio_gpu_obj(gobj) \
 100         container_of((gobj), struct virtio_gpu_object, base.base)
 101
 102 struct virtio_gpu_object_shmem {
 103         struct virtio_gpu_object base;
 104         struct sg_table *pages;
 105         uint32_t mapped;
 106 };
 107
 108 struct virtio_gpu_object_vram {
 109         struct virtio_gpu_object base;
 110         uint32_t map_state;
 111         uint32_t map_info;
 112         struct drm_mm_node vram_node;
 113 };
 114
 115 #define to_virtio_gpu_shmem(virtio_gpu_object) \
 116         container_of((virtio_gpu_object), struct virtio_gpu_object_shmem, base)
 117
 118 #define to_virtio_gpu_vram(virtio_gpu_object) \
 119         container_of((virtio_gpu_object), struct virtio_gpu_object_vram, base)
 120
 121 struct virtio_gpu_object_array {
 122         struct ww_acquire_ctx ticket;
 123         struct list_head next;
 124         u32 nents, total;
 125         struct drm_gem_object *objs[];
 126 };
 127
 128 struct virtio_gpu_vbuffer;
 129 struct virtio_gpu_device;
 130
 131 typedef void (*virtio_gpu_resp_cb)(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 132                                    struct virtio_gpu_vbuffer *vbuf);
 133
 134 struct virtio_gpu_fence_driver {
 135         atomic64_t       last_fence_id;
 136         uint64_t         current_fence_id;
 137         uint64_t         context;
 138         struct list_head fences;
 139         spinlock_t       lock;
 140 };
 141
 142 struct virtio_gpu_fence_event {
 143         struct drm_pending_event base;
 144         struct drm_event event;
 145 };
 146
 147 struct virtio_gpu_fence {
 148         struct dma_fence f;
 149         uint32_t ring_idx;
 150         uint64_t fence_id;
 151         bool emit_fence_info;
 152         struct virtio_gpu_fence_event *e;
 153         struct virtio_gpu_fence_driver *drv;
 154         struct list_head node;
 155 };
 156
 157 struct virtio_gpu_vbuffer {
 158         char *buf;
 159         int size;
 160
 161         void *data_buf;
 162         uint32_t data_size;
 163
 164         char *resp_buf;
 165         int resp_size;
 166         virtio_gpu_resp_cb resp_cb;
 167         void *resp_cb_data;
 168
 169         struct virtio_gpu_object_array *objs;
 170         struct list_head list;
 171 };
 172
 173 struct virtio_gpu_output {
 174         int index;
 175         struct drm_crtc crtc;
 176         struct drm_connector conn;
 177         struct drm_encoder enc;
 178         struct virtio_gpu_display_one info;
 179         struct virtio_gpu_update_cursor cursor;
 180         struct edid *edid;
 181         int cur_x;
 182         int cur_y;
 183         bool needs_modeset;
 184 };
 185 #define drm_crtc_to_virtio_gpu_output(x) \
 186         container_of(x, struct virtio_gpu_output, crtc)
 187
 188 struct virtio_gpu_framebuffer {
 189         struct drm_framebuffer base;
 190         struct virtio_gpu_fence *fence;
 191 };
 192 #define to_virtio_gpu_framebuffer(x) \
 193         container_of(x, struct virtio_gpu_framebuffer, base)
 194
 195 struct virtio_gpu_queue {
 196         struct virtqueue *vq;
 197         spinlock_t qlock;
 198         wait_queue_head_t ack_queue;
 199         struct work_struct dequeue_work;
 200 };
 201
 202 struct virtio_gpu_drv_capset {
 203         uint32_t id;
 204         uint32_t max_version;
 205         uint32_t max_size;
 206 };
 207
 208 struct virtio_gpu_drv_cap_cache {
 209         struct list_head head;
 210         void *caps_cache;
 211         uint32_t id;
 212         uint32_t version;
 213         uint32_t size;
 214         atomic_t is_valid;
 215 };
 216
 217 struct virtio_gpu_device {
 218         struct device *dev;
 219         struct drm_device *ddev;
 220
 221         struct virtio_device *vdev;
 222
 223         struct virtio_gpu_output outputs[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
 224         uint32_t num_scanouts;
 225
 226         struct virtio_gpu_queue ctrlq;
 227         struct virtio_gpu_queue cursorq;
 228         struct kmem_cache *vbufs;
 229
 230         atomic_t pending_commands;
 231
 232         struct ida      resource_ida;
 233
 234         wait_queue_head_t resp_wq;
 235         /* current display info */
 236         spinlock_t display_info_lock;
 237         bool display_info_pending;
 238
 239         struct virtio_gpu_fence_driver fence_drv;
 240
 241         struct ida      ctx_id_ida;
 242
 243         bool has_virgl_3d;
 244         bool has_edid;
 245         bool has_indirect;
 246         bool has_resource_assign_uuid;
 247         bool has_resource_blob;
 248         bool has_host_visible;
 249         bool has_context_init;
 250         struct virtio_shm_region host_visible_region;
 251         struct drm_mm host_visible_mm;
 252
 253         struct work_struct config_changed_work;
 254
 255         struct work_struct obj_free_work;
 256         spinlock_t obj_free_lock;
 257         struct list_head obj_free_list;
 258
 259         struct virtio_gpu_drv_capset *capsets;
 260         uint32_t num_capsets;
 261         uint64_t capset_id_mask;
 262         struct list_head cap_cache;
 263
 264         /* protects uuid state when exporting */
 265         spinlock_t resource_export_lock;
 266         /* protects map state and host_visible_mm */
 267         spinlock_t host_visible_lock;
 268 };
 269
 270 struct virtio_gpu_fpriv {
 271         uint32_t ctx_id;
 272         uint32_t context_init;
 273         bool context_created;
 274         uint32_t num_rings;
 275         uint64_t base_fence_ctx;
 276         uint64_t ring_idx_mask;
 277         struct mutex context_lock;
 278 };
 279
 280 /* virtgpu_ioctl.c */
 281 #define DRM_VIRTIO_NUM_IOCTLS 12
 282 extern struct drm_ioctl_desc virtio_gpu_ioctls[DRM_VIRTIO_NUM_IOCTLS];
 283 void virtio_gpu_create_context(struct drm_device *dev, struct drm_file *file);
 284
 285 /* virtgpu_kms.c */
 286 int virtio_gpu_init(struct drm_device *dev);
 287 void virtio_gpu_deinit(struct drm_device *dev);
 288 void virtio_gpu_release(struct drm_device *dev);
 289 int virtio_gpu_driver_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file);
 290 void virtio_gpu_driver_postclose(struct drm_device *dev, struct drm_file *file);
 291
 292 /* virtgpu_gem.c */
 293 int virtio_gpu_gem_object_open(struct drm_gem_object *obj,
 294                                struct drm_file *file);
 295 void virtio_gpu_gem_object_close(struct drm_gem_object *obj,
 296                                  struct drm_file *file);
 297 int virtio_gpu_mode_dumb_create(struct drm_file *file_priv,
 298                                 struct drm_device *dev,
 299                                 struct drm_mode_create_dumb *args);
 300 int virtio_gpu_mode_dumb_mmap(struct drm_file *file_priv,
 301                               struct drm_device *dev,
 302                               uint32_t handle, uint64_t *offset_p);
 303
 304 struct virtio_gpu_object_array *virtio_gpu_array_alloc(u32 nents);
 305 struct virtio_gpu_object_array*
 306 virtio_gpu_array_from_handles(struct drm_file *drm_file, u32 *handles, u32 nents);
 307 void virtio_gpu_array_add_obj(struct virtio_gpu_object_array *objs,
 308                               struct drm_gem_object *obj);
 309 int virtio_gpu_array_lock_resv(struct virtio_gpu_object_array *objs);
 310 void virtio_gpu_array_unlock_resv(struct virtio_gpu_object_array *objs);
 311 void virtio_gpu_array_add_fence(struct virtio_gpu_object_array *objs,
 312                                 struct dma_fence *fence);
 313 void virtio_gpu_array_put_free(struct virtio_gpu_object_array *objs);
 314 void virtio_gpu_array_put_free_delayed(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 315                                        struct virtio_gpu_object_array *objs);
 316 void virtio_gpu_array_put_free_work(struct work_struct *work);
 317
 318 /* virtgpu_vq.c */
 319 int virtio_gpu_alloc_vbufs(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 320 void virtio_gpu_free_vbufs(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 321 void virtio_gpu_cmd_create_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 322                                     struct virtio_gpu_object *bo,
 323                                     struct virtio_gpu_object_params *params,
 324                                     struct virtio_gpu_object_array *objs,
 325                                     struct virtio_gpu_fence *fence);
 326 void virtio_gpu_cmd_unref_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 327                                    struct virtio_gpu_object *bo);
 328 void virtio_gpu_cmd_transfer_to_host_2d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 329                                         uint64_t offset,
 330                                         uint32_t width, uint32_t height,
 331                                         uint32_t x, uint32_t y,
 332                                         struct virtio_gpu_object_array *objs,
 333                                         struct virtio_gpu_fence *fence);
 334 void virtio_gpu_cmd_resource_flush(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 335                                    uint32_t resource_id,
 336                                    uint32_t x, uint32_t y,
 337                                    uint32_t width, uint32_t height,
 338                                    struct virtio_gpu_object_array *objs,
 339                                    struct virtio_gpu_fence *fence);
 340 void virtio_gpu_cmd_set_scanout(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 341                                 uint32_t scanout_id, uint32_t resource_id,
 342                                 uint32_t width, uint32_t height,
 343                                 uint32_t x, uint32_t y);
 344 void virtio_gpu_object_attach(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 345                               struct virtio_gpu_object *obj,
 346                               struct virtio_gpu_mem_entry *ents,
 347                               unsigned int nents);
 348 int virtio_gpu_attach_status_page(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 349 int virtio_gpu_detach_status_page(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 350 void virtio_gpu_cursor_ping(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 351                             struct virtio_gpu_output *output);
 352 int virtio_gpu_cmd_get_display_info(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 353 int virtio_gpu_cmd_get_capset_info(struct virtio_gpu_device *vgdev, int idx);
 354 int virtio_gpu_cmd_get_capset(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 355                               int idx, int version,
 356                               struct virtio_gpu_drv_cap_cache **cache_p);
 357 int virtio_gpu_cmd_get_edids(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 358 void virtio_gpu_cmd_context_create(struct virtio_gpu_device *vgdev, uint32_t id,
 359                                    uint32_t context_init, uint32_t nlen,
 360                                    const char *name);
 361 void virtio_gpu_cmd_context_destroy(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 362                                     uint32_t id);
 363 void virtio_gpu_cmd_context_attach_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 364                                             uint32_t ctx_id,
 365                                             struct virtio_gpu_object_array *objs);
 366 void virtio_gpu_cmd_context_detach_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 367                                             uint32_t ctx_id,
 368                                             struct virtio_gpu_object_array *objs);
 369 void virtio_gpu_cmd_submit(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 370                            void *data, uint32_t data_size,
 371                            uint32_t ctx_id,
 372                            struct virtio_gpu_object_array *objs,
 373                            struct virtio_gpu_fence *fence);
 374 void virtio_gpu_cmd_transfer_from_host_3d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 375                                           uint32_t ctx_id,
 376                                           uint64_t offset, uint32_t level,
 377                                           uint32_t stride,
 378                                           uint32_t layer_stride,
 379                                           struct drm_virtgpu_3d_box *box,
 380                                           struct virtio_gpu_object_array *objs,
 381                                           struct virtio_gpu_fence *fence);
 382 void virtio_gpu_cmd_transfer_to_host_3d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 383                                         uint32_t ctx_id,
 384                                         uint64_t offset, uint32_t level,
 385                                         uint32_t stride,
 386                                         uint32_t layer_stride,
 387                                         struct drm_virtgpu_3d_box *box,
 388                                         struct virtio_gpu_object_array *objs,
 389                                         struct virtio_gpu_fence *fence);
 390 void
 391 virtio_gpu_cmd_resource_create_3d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 392                                   struct virtio_gpu_object *bo,
 393                                   struct virtio_gpu_object_params *params,
 394                                   struct virtio_gpu_object_array *objs,
 395                                   struct virtio_gpu_fence *fence);
 396 void virtio_gpu_ctrl_ack(struct virtqueue *vq);
 397 void virtio_gpu_cursor_ack(struct virtqueue *vq);
 398 void virtio_gpu_fence_ack(struct virtqueue *vq);
 399 void virtio_gpu_dequeue_ctrl_func(struct work_struct *work);
 400 void virtio_gpu_dequeue_cursor_func(struct work_struct *work);
 401 void virtio_gpu_dequeue_fence_func(struct work_struct *work);
 402
 403 void virtio_gpu_notify(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 404
 405 int
 406 virtio_gpu_cmd_resource_assign_uuid(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 407                                     struct virtio_gpu_object_array *objs);
 408
 409 int virtio_gpu_cmd_map(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 410                        struct virtio_gpu_object_array *objs, uint64_t offset);
 411
 412 void virtio_gpu_cmd_unmap(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 413                           struct virtio_gpu_object *bo);
 414
 415 void
 416 virtio_gpu_cmd_resource_create_blob(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 417                                     struct virtio_gpu_object *bo,
 418                                     struct virtio_gpu_object_params *params,
 419                                     struct virtio_gpu_mem_entry *ents,
 420                                     uint32_t nents);
 421 void
 422 virtio_gpu_cmd_set_scanout_blob(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 423                                 uint32_t scanout_id,
 424                                 struct virtio_gpu_object *bo,
 425                                 struct drm_framebuffer *fb,
 426                                 uint32_t width, uint32_t height,
 427                                 uint32_t x, uint32_t y);
 428
 429 /* virtgpu_display.c */
 430 int virtio_gpu_modeset_init(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 431 void virtio_gpu_modeset_fini(struct virtio_gpu_device *vgdev);
 432
 433 /* virtgpu_plane.c */
 434 uint32_t virtio_gpu_translate_format(uint32_t drm_fourcc);
 435 struct drm_plane *virtio_gpu_plane_init(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 436                                         enum drm_plane_type type,
 437                                         int index);
 438
 439 /* virtgpu_fence.c */
 440 struct virtio_gpu_fence *virtio_gpu_fence_alloc(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 441                                                 uint64_t base_fence_ctx,
 442                                                 uint32_t ring_idx);
 443 void virtio_gpu_fence_emit(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 444                           struct virtio_gpu_ctrl_hdr *cmd_hdr,
 445                           struct virtio_gpu_fence *fence);
 446 void virtio_gpu_fence_event_process(struct virtio_gpu_device *vdev,
 447                                     u64 fence_id);
 448
 449 /* virtgpu_object.c */
 450 void virtio_gpu_cleanup_object(struct virtio_gpu_object *bo);
 451 struct drm_gem_object *virtio_gpu_create_object(struct drm_device *dev,
 452                                                 size_t size);
 453 int virtio_gpu_object_create(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 454                              struct virtio_gpu_object_params *params,
 455                              struct virtio_gpu_object **bo_ptr,
 456                              struct virtio_gpu_fence *fence);
 457
 458 bool virtio_gpu_is_shmem(struct virtio_gpu_object *bo);
 459
 460 int virtio_gpu_resource_id_get(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 461                                uint32_t *resid);
 462 /* virtgpu_prime.c */
 463 int virtio_gpu_resource_assign_uuid(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 464                                     struct virtio_gpu_object *bo);
 465 struct dma_buf *virtgpu_gem_prime_export(struct drm_gem_object *obj,
 466                                          int flags);
 467 struct drm_gem_object *virtgpu_gem_prime_import(struct drm_device *dev,
 468                                                 struct dma_buf *buf);
 469 int virtgpu_gem_prime_get_uuid(struct drm_gem_object *obj,
 470                                uuid_t *uuid);
 471 struct drm_gem_object *virtgpu_gem_prime_import_sg_table(
 472         struct drm_device *dev, struct dma_buf_attachment *attach,
 473         struct sg_table *sgt);
 474
 475 /* virtgpu_debugfs.c */
 476 void virtio_gpu_debugfs_init(struct drm_minor *minor);
 477
 478 /* virtgpu_vram.c */
 479 bool virtio_gpu_is_vram(struct virtio_gpu_object *bo);
 480 int virtio_gpu_vram_create(struct virtio_gpu_device *vgdev,
 481                            struct virtio_gpu_object_params *params,
 482                            struct virtio_gpu_object **bo_ptr);
 483 struct sg_table *virtio_gpu_vram_map_dma_buf(struct virtio_gpu_object *bo,
 484                                              struct device *dev,
 485                                              enum dma_data_direction dir);
 486 void virtio_gpu_vram_unmap_dma_buf(struct device *dev,
 487                                    struct sg_table *sgt,
 488                                    enum dma_data_direction dir);
 489
 490 #endif