drivers/gpu/drm/msm/msm_drv.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016-2018, The Linux Foundation. All rights reserved.
   3  * Copyright (C) 2013 Red Hat
   4  * Author: Rob Clark <[email protected]>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
   8  * the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  13  * more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  16  * this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17  */
  18
  19 #ifndef __MSM_DRV_H__
  20 #define __MSM_DRV_H__
  21
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/clk.h>
  24 #include <linux/cpufreq.h>
  25 #include <linux/module.h>
  26 #include <linux/component.h>
  27 #include <linux/platform_device.h>
  28 #include <linux/pm.h>
  29 #include <linux/pm_runtime.h>
  30 #include <linux/slab.h>
  31 #include <linux/list.h>
  32 #include <linux/iommu.h>
  33 #include <linux/types.h>
  34 #include <linux/of_graph.h>
  35 #include <linux/of_device.h>
  36 #include <asm/sizes.h>
  37 #include <linux/kthread.h>
  38
  39 #include <drm/drmP.h>
  40 #include <drm/drm_atomic.h>
  41 #include <drm/drm_atomic_helper.h>
  42 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
  43 #include <drm/drm_plane_helper.h>
  44 #include <drm/drm_fb_helper.h>
  45 #include <drm/msm_drm.h>
  46 #include <drm/drm_gem.h>
  47
  48 struct msm_kms;
  49 struct msm_gpu;
  50 struct msm_mmu;
  51 struct msm_mdss;
  52 struct msm_rd_state;
  53 struct msm_perf_state;
  54 struct msm_gem_submit;
  55 struct msm_fence_context;
  56 struct msm_gem_address_space;
  57 struct msm_gem_vma;
  58
  59 #define MAX_CRTCS      8
  60 #define MAX_PLANES     20
  61 #define MAX_ENCODERS   8
  62 #define MAX_BRIDGES    8
  63 #define MAX_CONNECTORS 8
  64
  65 struct msm_file_private {
  66         rwlock_t queuelock;
  67         struct list_head submitqueues;
  68         int queueid;
  69 };
  70
  71 enum msm_mdp_plane_property {
  72         PLANE_PROP_ZPOS,
  73         PLANE_PROP_ALPHA,
  74         PLANE_PROP_PREMULTIPLIED,
  75         PLANE_PROP_MAX_NUM
  76 };
  77
  78 struct msm_vblank_ctrl {
  79         struct kthread_work work;
  80         struct list_head event_list;
  81         spinlock_t lock;
  82 };
  83
  84 #define MSM_GPU_MAX_RINGS 4
  85 #define MAX_H_TILES_PER_DISPLAY 2
  86
  87 /**
  88  * enum msm_display_caps - features/capabilities supported by displays
  89  * @MSM_DISPLAY_CAP_VID_MODE:           Video or "active" mode supported
  90  * @MSM_DISPLAY_CAP_CMD_MODE:           Command mode supported
  91  * @MSM_DISPLAY_CAP_HOT_PLUG:           Hot plug detection supported
  92  * @MSM_DISPLAY_CAP_EDID:               EDID supported
  93  */
  94 enum msm_display_caps {
  95         MSM_DISPLAY_CAP_VID_MODE        = BIT(0),
  96         MSM_DISPLAY_CAP_CMD_MODE        = BIT(1),
  97         MSM_DISPLAY_CAP_HOT_PLUG        = BIT(2),
  98         MSM_DISPLAY_CAP_EDID            = BIT(3),
  99 };
 100
 101 /**
 102  * enum msm_event_wait - type of HW events to wait for
 103  * @MSM_ENC_COMMIT_DONE - wait for the driver to flush the registers to HW
 104  * @MSM_ENC_TX_COMPLETE - wait for the HW to transfer the frame to panel
 105  * @MSM_ENC_VBLANK - wait for the HW VBLANK event (for driver-internal waiters)
 106  */
 107 enum msm_event_wait {
 108         MSM_ENC_COMMIT_DONE = 0,
 109         MSM_ENC_TX_COMPLETE,
 110         MSM_ENC_VBLANK,
 111 };
 112
 113 /**
 114  * struct msm_display_topology - defines a display topology pipeline
 115  * @num_lm:       number of layer mixers used
 116  * @num_enc:      number of compression encoder blocks used
 117  * @num_intf:     number of interfaces the panel is mounted on
 118  */
 119 struct msm_display_topology {
 120         u32 num_lm;
 121         u32 num_enc;
 122         u32 num_intf;
 123 };
 124
 125 /**
 126  * struct msm_display_info - defines display properties
 127  * @intf_type:          DRM_MODE_CONNECTOR_ display type
 128  * @capabilities:       Bitmask of display flags
 129  * @num_of_h_tiles:     Number of horizontal tiles in case of split interface
 130  * @h_tile_instance:    Controller instance used per tile. Number of elements is
 131  *                      based on num_of_h_tiles
 132  * @is_te_using_watchdog_timer:  Boolean to indicate watchdog TE is
 133  *                               used instead of panel TE in cmd mode panels
 134  */
 135 struct msm_display_info {
 136         int intf_type;
 137         uint32_t capabilities;
 138         uint32_t num_of_h_tiles;
 139         uint32_t h_tile_instance[MAX_H_TILES_PER_DISPLAY];
 140         bool is_te_using_watchdog_timer;
 141 };
 142
 143 /* Commit/Event thread specific structure */
 144 struct msm_drm_thread {
 145         struct drm_device *dev;
 146         struct task_struct *thread;
 147         unsigned int crtc_id;
 148         struct kthread_worker worker;
 149 };
 150
 151 struct msm_drm_private {
 152
 153         struct drm_device *dev;
 154
 155         struct msm_kms *kms;
 156
 157         /* subordinate devices, if present: */
 158         struct platform_device *gpu_pdev;
 159
 160         /* top level MDSS wrapper device (for MDP5/DPU only) */
 161         struct msm_mdss *mdss;
 162
 163         /* possibly this should be in the kms component, but it is
 164          * shared by both mdp4 and mdp5..
 165          */
 166         struct hdmi *hdmi;
 167
 168         /* eDP is for mdp5 only, but kms has not been created
 169          * when edp_bind() and edp_init() are called. Here is the only
 170          * place to keep the edp instance.
 171          */
 172         struct msm_edp *edp;
 173
 174         /* DSI is shared by mdp4 and mdp5 */
 175         struct msm_dsi *dsi[2];
 176
 177         /* when we have more than one 'msm_gpu' these need to be an array: */
 178         struct msm_gpu *gpu;
 179         struct msm_file_private *lastctx;
 180
 181         struct drm_fb_helper *fbdev;
 182
 183         struct msm_rd_state *rd;       /* debugfs to dump all submits */
 184         struct msm_rd_state *hangrd;   /* debugfs to dump hanging submits */
 185         struct msm_perf_state *perf;
 186
 187         /* list of GEM objects: */
 188         struct list_head inactive_list;
 189
 190         struct workqueue_struct *wq;
 191
 192         unsigned int num_planes;
 193         struct drm_plane *planes[MAX_PLANES];
 194
 195         unsigned int num_crtcs;
 196         struct drm_crtc *crtcs[MAX_CRTCS];
 197
 198         struct msm_drm_thread disp_thread[MAX_CRTCS];
 199         struct msm_drm_thread event_thread[MAX_CRTCS];
 200
 201         unsigned int num_encoders;
 202         struct drm_encoder *encoders[MAX_ENCODERS];
 203
 204         unsigned int num_bridges;
 205         struct drm_bridge *bridges[MAX_BRIDGES];
 206
 207         unsigned int num_connectors;
 208         struct drm_connector *connectors[MAX_CONNECTORS];
 209
 210         /* Properties */
 211         struct drm_property *plane_property[PLANE_PROP_MAX_NUM];
 212
 213         /* VRAM carveout, used when no IOMMU: */
 214         struct {
 215                 unsigned long size;
 216                 dma_addr_t paddr;
 217                 /* NOTE: mm managed at the page level, size is in # of pages
 218                  * and position mm_node->start is in # of pages:
 219                  */
 220                 struct drm_mm mm;
 221                 spinlock_t lock; /* Protects drm_mm node allocation/removal */
 222         } vram;
 223
 224         struct notifier_block vmap_notifier;
 225         struct shrinker shrinker;
 226
 227         struct msm_vblank_ctrl vblank_ctrl;
 228         struct drm_atomic_state *pm_state;
 229 };
 230
 231 struct msm_format {
 232         uint32_t pixel_format;
 233 };
 234
 235 int msm_atomic_prepare_fb(struct drm_plane *plane,
 236                           struct drm_plane_state *new_state);
 237 void msm_atomic_commit_tail(struct drm_atomic_state *state);
 238 struct drm_atomic_state *msm_atomic_state_alloc(struct drm_device *dev);
 239 void msm_atomic_state_clear(struct drm_atomic_state *state);
 240 void msm_atomic_state_free(struct drm_atomic_state *state);
 241
 242 void msm_gem_unmap_vma(struct msm_gem_address_space *aspace,
 243                 struct msm_gem_vma *vma, struct sg_table *sgt);
 244 int msm_gem_map_vma(struct msm_gem_address_space *aspace,
 245                 struct msm_gem_vma *vma, struct sg_table *sgt, int npages);
 246
 247 void msm_gem_address_space_put(struct msm_gem_address_space *aspace);
 248
 249 struct msm_gem_address_space *
 250 msm_gem_address_space_create(struct device *dev, struct iommu_domain *domain,
 251                 const char *name);
 252
 253 int msm_register_mmu(struct drm_device *dev, struct msm_mmu *mmu);
 254 void msm_unregister_mmu(struct drm_device *dev, struct msm_mmu *mmu);
 255
 256 void msm_gem_submit_free(struct msm_gem_submit *submit);
 257 int msm_ioctl_gem_submit(struct drm_device *dev, void *data,
 258                 struct drm_file *file);
 259
 260 void msm_gem_shrinker_init(struct drm_device *dev);
 261 void msm_gem_shrinker_cleanup(struct drm_device *dev);
 262
 263 int msm_gem_mmap_obj(struct drm_gem_object *obj,
 264                         struct vm_area_struct *vma);
 265 int msm_gem_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma);
 266 vm_fault_t msm_gem_fault(struct vm_fault *vmf);
 267 uint64_t msm_gem_mmap_offset(struct drm_gem_object *obj);
 268 int msm_gem_get_iova(struct drm_gem_object *obj,
 269                 struct msm_gem_address_space *aspace, uint64_t *iova);
 270 uint64_t msm_gem_iova(struct drm_gem_object *obj,
 271                 struct msm_gem_address_space *aspace);
 272 struct page **msm_gem_get_pages(struct drm_gem_object *obj);
 273 void msm_gem_put_pages(struct drm_gem_object *obj);
 274 void msm_gem_put_iova(struct drm_gem_object *obj,
 275                 struct msm_gem_address_space *aspace);
 276 int msm_gem_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 277                 struct drm_mode_create_dumb *args);
 278 int msm_gem_dumb_map_offset(struct drm_file *file, struct drm_device *dev,
 279                 uint32_t handle, uint64_t *offset);
 280 struct sg_table *msm_gem_prime_get_sg_table(struct drm_gem_object *obj);
 281 void *msm_gem_prime_vmap(struct drm_gem_object *obj);
 282 void msm_gem_prime_vunmap(struct drm_gem_object *obj, void *vaddr);
 283 int msm_gem_prime_mmap(struct drm_gem_object *obj, struct vm_area_struct *vma);
 284 struct reservation_object *msm_gem_prime_res_obj(struct drm_gem_object *obj);
 285 struct drm_gem_object *msm_gem_prime_import_sg_table(struct drm_device *dev,
 286                 struct dma_buf_attachment *attach, struct sg_table *sg);
 287 int msm_gem_prime_pin(struct drm_gem_object *obj);
 288 void msm_gem_prime_unpin(struct drm_gem_object *obj);
 289 void *msm_gem_get_vaddr(struct drm_gem_object *obj);
 290 void *msm_gem_get_vaddr_active(struct drm_gem_object *obj);
 291 void msm_gem_put_vaddr(struct drm_gem_object *obj);
 292 int msm_gem_madvise(struct drm_gem_object *obj, unsigned madv);
 293 int msm_gem_sync_object(struct drm_gem_object *obj,
 294                 struct msm_fence_context *fctx, bool exclusive);
 295 void msm_gem_move_to_active(struct drm_gem_object *obj,
 296                 struct msm_gpu *gpu, bool exclusive, struct dma_fence *fence);
 297 void msm_gem_move_to_inactive(struct drm_gem_object *obj);
 298 int msm_gem_cpu_prep(struct drm_gem_object *obj, uint32_t op, ktime_t *timeout);
 299 int msm_gem_cpu_fini(struct drm_gem_object *obj);
 300 void msm_gem_free_object(struct drm_gem_object *obj);
 301 int msm_gem_new_handle(struct drm_device *dev, struct drm_file *file,
 302                 uint32_t size, uint32_t flags, uint32_t *handle);
 303 struct drm_gem_object *msm_gem_new(struct drm_device *dev,
 304                 uint32_t size, uint32_t flags);
 305 struct drm_gem_object *msm_gem_new_locked(struct drm_device *dev,
 306                 uint32_t size, uint32_t flags);
 307 void *msm_gem_kernel_new(struct drm_device *dev, uint32_t size,
 308                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
 309                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova);
 310 void *msm_gem_kernel_new_locked(struct drm_device *dev, uint32_t size,
 311                 uint32_t flags, struct msm_gem_address_space *aspace,
 312                 struct drm_gem_object **bo, uint64_t *iova);
 313 struct drm_gem_object *msm_gem_import(struct drm_device *dev,
 314                 struct dma_buf *dmabuf, struct sg_table *sgt);
 315
 316 int msm_framebuffer_prepare(struct drm_framebuffer *fb,
 317                 struct msm_gem_address_space *aspace);
 318 void msm_framebuffer_cleanup(struct drm_framebuffer *fb,
 319                 struct msm_gem_address_space *aspace);
 320 uint32_t msm_framebuffer_iova(struct drm_framebuffer *fb,
 321                 struct msm_gem_address_space *aspace, int plane);
 322 struct drm_gem_object *msm_framebuffer_bo(struct drm_framebuffer *fb, int plane);
 323 const struct msm_format *msm_framebuffer_format(struct drm_framebuffer *fb);
 324 struct drm_framebuffer *msm_framebuffer_create(struct drm_device *dev,
 325                 struct drm_file *file, const struct drm_mode_fb_cmd2 *mode_cmd);
 326 struct drm_framebuffer * msm_alloc_stolen_fb(struct drm_device *dev,
 327                 int w, int h, int p, uint32_t format);
 328
 329 struct drm_fb_helper *msm_fbdev_init(struct drm_device *dev);
 330 void msm_fbdev_free(struct drm_device *dev);
 331
 332 struct hdmi;
 333 int msm_hdmi_modeset_init(struct hdmi *hdmi, struct drm_device *dev,
 334                 struct drm_encoder *encoder);
 335 void __init msm_hdmi_register(void);
 336 void __exit msm_hdmi_unregister(void);
 337
 338 struct msm_edp;
 339 void __init msm_edp_register(void);
 340 void __exit msm_edp_unregister(void);
 341 int msm_edp_modeset_init(struct msm_edp *edp, struct drm_device *dev,
 342                 struct drm_encoder *encoder);
 343
 344 struct msm_dsi;
 345 #ifdef CONFIG_DRM_MSM_DSI
 346 void __init msm_dsi_register(void);
 347 void __exit msm_dsi_unregister(void);
 348 int msm_dsi_modeset_init(struct msm_dsi *msm_dsi, struct drm_device *dev,
 349                          struct drm_encoder *encoder);
 350 #else
 351 static inline void __init msm_dsi_register(void)
 352 {
 353 }
 354 static inline void __exit msm_dsi_unregister(void)
 355 {
 356 }
 357 static inline int msm_dsi_modeset_init(struct msm_dsi *msm_dsi,
 358                                        struct drm_device *dev,
 359                                        struct drm_encoder *encoder)
 360 {
 361         return -EINVAL;
 362 }
 363 #endif
 364
 365 void __init msm_mdp_register(void);
 366 void __exit msm_mdp_unregister(void);
 367 void __init msm_dpu_register(void);
 368 void __exit msm_dpu_unregister(void);
 369
 370 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 371 void msm_gem_describe(struct drm_gem_object *obj, struct seq_file *m);
 372 void msm_gem_describe_objects(struct list_head *list, struct seq_file *m);
 373 void msm_framebuffer_describe(struct drm_framebuffer *fb, struct seq_file *m);
 374 int msm_debugfs_late_init(struct drm_device *dev);
 375 int msm_rd_debugfs_init(struct drm_minor *minor);
 376 void msm_rd_debugfs_cleanup(struct msm_drm_private *priv);
 377 void msm_rd_dump_submit(struct msm_rd_state *rd, struct msm_gem_submit *submit,
 378                 const char *fmt, ...);
 379 int msm_perf_debugfs_init(struct drm_minor *minor);
 380 void msm_perf_debugfs_cleanup(struct msm_drm_private *priv);
 381 #else
 382 static inline int msm_debugfs_late_init(struct drm_device *dev) { return 0; }
 383 static inline void msm_rd_dump_submit(struct msm_rd_state *rd, struct msm_gem_submit *submit,
 384                 const char *fmt, ...) {}
 385 static inline void msm_rd_debugfs_cleanup(struct msm_drm_private *priv) {}
 386 static inline void msm_perf_debugfs_cleanup(struct msm_drm_private *priv) {}
 387 #endif
 388
 389 struct clk *msm_clk_get(struct platform_device *pdev, const char *name);
 390 int msm_clk_bulk_get(struct device *dev, struct clk_bulk_data **bulk);
 391
 392 struct clk *msm_clk_bulk_get_clock(struct clk_bulk_data *bulk, int count,
 393         const char *name);
 394 void __iomem *msm_ioremap(struct platform_device *pdev, const char *name,
 395                 const char *dbgname);
 396 void msm_writel(u32 data, void __iomem *addr);
 397 u32 msm_readl(const void __iomem *addr);
 398
 399 struct msm_gpu_submitqueue;
 400 int msm_submitqueue_init(struct drm_device *drm, struct msm_file_private *ctx);
 401 struct msm_gpu_submitqueue *msm_submitqueue_get(struct msm_file_private *ctx,
 402                 u32 id);
 403 int msm_submitqueue_create(struct drm_device *drm, struct msm_file_private *ctx,
 404                 u32 prio, u32 flags, u32 *id);
 405 int msm_submitqueue_remove(struct msm_file_private *ctx, u32 id);
 406 void msm_submitqueue_close(struct msm_file_private *ctx);
 407
 408 void msm_submitqueue_destroy(struct kref *kref);
 409
 410
 411 #define DBG(fmt, ...) DRM_DEBUG_DRIVER(fmt"\n", ##__VA_ARGS__)
 412 #define VERB(fmt, ...) if (0) DRM_DEBUG_DRIVER(fmt"\n", ##__VA_ARGS__)
 413
 414 static inline int align_pitch(int width, int bpp)
 415 {
 416         int bytespp = (bpp + 7) / 8;
 417         /* adreno needs pitch aligned to 32 pixels: */
 418         return bytespp * ALIGN(width, 32);
 419 }
 420
 421 /* for the generated headers: */
 422 #define INVALID_IDX(idx) ({BUG(); 0;})
 423 #define fui(x)                ({BUG(); 0;})
 424 #define util_float_to_half(x) ({BUG(); 0;})
 425
 426
 427 #define FIELD(val, name) (((val) & name ## __MASK) >> name ## __SHIFT)
 428
 429 /* for conditionally setting boolean flag(s): */
 430 #define COND(bool, val) ((bool) ? (val) : 0)
 431
 432 static inline unsigned long timeout_to_jiffies(const ktime_t *timeout)
 433 {
 434         ktime_t now = ktime_get();
 435         unsigned long remaining_jiffies;
 436
 437         if (ktime_compare(*timeout, now) < 0) {
 438                 remaining_jiffies = 0;
 439         } else {
 440                 ktime_t rem = ktime_sub(*timeout, now);
 441                 struct timespec ts = ktime_to_timespec(rem);
 442                 remaining_jiffies = timespec_to_jiffies(&ts);
 443         }
 444
 445         return remaining_jiffies;
 446 }
 447
 448 #endif /* __MSM_DRV_H__ */