Merge tag 'ib-mfd-omap-3.16' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee...
[cascardo/linux.git] / Documentation / DocBook / drm.tmpl
1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.1.2//EN"
3         "http://www.oasis-open.org/docbook/xml/4.1.2/docbookx.dtd" []>
4
5 <book id="drmDevelopersGuide">
6   <bookinfo>
7     <title>Linux DRM Developer's Guide</title>
8
9     <authorgroup>
10       <author>
11         <firstname>Jesse</firstname>
12         <surname>Barnes</surname>
13         <contrib>Initial version</contrib>
14         <affiliation>
15           <orgname>Intel Corporation</orgname>
16           <address>
17             <email>jesse.barnes@intel.com</email>
18           </address>
19         </affiliation>
20       </author>
21       <author>
22         <firstname>Laurent</firstname>
23         <surname>Pinchart</surname>
24         <contrib>Driver internals</contrib>
25         <affiliation>
26           <orgname>Ideas on board SPRL</orgname>
27           <address>
28             <email>laurent.pinchart@ideasonboard.com</email>
29           </address>
30         </affiliation>
31       </author>
32       <author>
33         <firstname>Daniel</firstname>
34         <surname>Vetter</surname>
35         <contrib>Contributions all over the place</contrib>
36         <affiliation>
37           <orgname>Intel Corporation</orgname>
38           <address>
39             <email>daniel.vetter@ffwll.ch</email>
40           </address>
41         </affiliation>
42       </author>
43     </authorgroup>
44
45     <copyright>
46       <year>2008-2009</year>
47       <year>2013-2014</year>
48       <holder>Intel Corporation</holder>
49     </copyright>
50     <copyright>
51       <year>2012</year>
52       <holder>Laurent Pinchart</holder>
53     </copyright>
54
55     <legalnotice>
56       <para>
57         The contents of this file may be used under the terms of the GNU
58         General Public License version 2 (the "GPL") as distributed in
59         the kernel source COPYING file.
60       </para>
61     </legalnotice>
62
63     <revhistory>
64       <!-- Put document revisions here, newest first. -->
65       <revision>
66         <revnumber>1.0</revnumber>
67         <date>2012-07-13</date>
68         <authorinitials>LP</authorinitials>
69         <revremark>Added extensive documentation about driver internals.
70         </revremark>
71       </revision>
72     </revhistory>
73   </bookinfo>
74
75 <toc></toc>
76
77 <part id="drmCore">
78   <title>DRM Core</title>
79   <partintro>
80     <para>
81       This first part of the DRM Developer's Guide documents core DRM code,
82       helper libraries for writting drivers and generic userspace interfaces
83       exposed by DRM drivers.
84     </para>
85   </partintro>
86
87   <chapter id="drmIntroduction">
88     <title>Introduction</title>
89     <para>
90       The Linux DRM layer contains code intended to support the needs
91       of complex graphics devices, usually containing programmable
92       pipelines well suited to 3D graphics acceleration.  Graphics
93       drivers in the kernel may make use of DRM functions to make
94       tasks like memory management, interrupt handling and DMA easier,
95       and provide a uniform interface to applications.
96     </para>
97     <para>
98       A note on versions: this guide covers features found in the DRM
99       tree, including the TTM memory manager, output configuration and
100       mode setting, and the new vblank internals, in addition to all
101       the regular features found in current kernels.
102     </para>
103     <para>
104       [Insert diagram of typical DRM stack here]
105     </para>
106   </chapter>
107
108   <!-- Internals -->
109
110   <chapter id="drmInternals">
111     <title>DRM Internals</title>
112     <para>
113       This chapter documents DRM internals relevant to driver authors
114       and developers working to add support for the latest features to
115       existing drivers.
116     </para>
117     <para>
118       First, we go over some typical driver initialization
119       requirements, like setting up command buffers, creating an
120       initial output configuration, and initializing core services.
121       Subsequent sections cover core internals in more detail,
122       providing implementation notes and examples.
123     </para>
124     <para>
125       The DRM layer provides several services to graphics drivers,
126       many of them driven by the application interfaces it provides
127       through libdrm, the library that wraps most of the DRM ioctls.
128       These include vblank event handling, memory
129       management, output management, framebuffer management, command
130       submission &amp; fencing, suspend/resume support, and DMA
131       services.
132     </para>
133
134   <!-- Internals: driver init -->
135
136   <sect1>
137     <title>Driver Initialization</title>
138     <para>
139       At the core of every DRM driver is a <structname>drm_driver</structname>
140       structure. Drivers typically statically initialize a drm_driver structure,
141       and then pass it to one of the <function>drm_*_init()</function> functions
142       to register it with the DRM subsystem.
143     </para>
144     <para>
145       The <structname>drm_driver</structname> structure contains static
146       information that describes the driver and features it supports, and
147       pointers to methods that the DRM core will call to implement the DRM API.
148       We will first go through the <structname>drm_driver</structname> static
149       information fields, and will then describe individual operations in
150       details as they get used in later sections.
151     </para>
152     <sect2>
153       <title>Driver Information</title>
154       <sect3>
155         <title>Driver Features</title>
156         <para>
157           Drivers inform the DRM core about their requirements and supported
158           features by setting appropriate flags in the
159           <structfield>driver_features</structfield> field. Since those flags
160           influence the DRM core behaviour since registration time, most of them
161           must be set to registering the <structname>drm_driver</structname>
162           instance.
163         </para>
164         <synopsis>u32 driver_features;</synopsis>
165         <variablelist>
166           <title>Driver Feature Flags</title>
167           <varlistentry>
168             <term>DRIVER_USE_AGP</term>
169             <listitem><para>
170               Driver uses AGP interface, the DRM core will manage AGP resources.
171             </para></listitem>
172           </varlistentry>
173           <varlistentry>
174             <term>DRIVER_REQUIRE_AGP</term>
175             <listitem><para>
176               Driver needs AGP interface to function. AGP initialization failure
177               will become a fatal error.
178             </para></listitem>
179           </varlistentry>
180           <varlistentry>
181             <term>DRIVER_PCI_DMA</term>
182             <listitem><para>
183               Driver is capable of PCI DMA, mapping of PCI DMA buffers to
184               userspace will be enabled. Deprecated.
185             </para></listitem>
186           </varlistentry>
187           <varlistentry>
188             <term>DRIVER_SG</term>
189             <listitem><para>
190               Driver can perform scatter/gather DMA, allocation and mapping of
191               scatter/gather buffers will be enabled. Deprecated.
192             </para></listitem>
193           </varlistentry>
194           <varlistentry>
195             <term>DRIVER_HAVE_DMA</term>
196             <listitem><para>
197               Driver supports DMA, the userspace DMA API will be supported.
198               Deprecated.
199             </para></listitem>
200           </varlistentry>
201           <varlistentry>
202             <term>DRIVER_HAVE_IRQ</term><term>DRIVER_IRQ_SHARED</term>
203             <listitem><para>
204               DRIVER_HAVE_IRQ indicates whether the driver has an IRQ handler
205               managed by the DRM Core. The core will support simple IRQ handler
206               installation when the flag is set. The installation process is
207               described in <xref linkend="drm-irq-registration"/>.</para>
208               <para>DRIVER_IRQ_SHARED indicates whether the device &amp; handler
209               support shared IRQs (note that this is required of PCI  drivers).
210             </para></listitem>
211           </varlistentry>
212           <varlistentry>
213             <term>DRIVER_GEM</term>
214             <listitem><para>
215               Driver use the GEM memory manager.
216             </para></listitem>
217           </varlistentry>
218           <varlistentry>
219             <term>DRIVER_MODESET</term>
220             <listitem><para>
221               Driver supports mode setting interfaces (KMS).
222             </para></listitem>
223           </varlistentry>
224           <varlistentry>
225             <term>DRIVER_PRIME</term>
226             <listitem><para>
227               Driver implements DRM PRIME buffer sharing.
228             </para></listitem>
229           </varlistentry>
230           <varlistentry>
231             <term>DRIVER_RENDER</term>
232             <listitem><para>
233               Driver supports dedicated render nodes.
234             </para></listitem>
235           </varlistentry>
236         </variablelist>
237       </sect3>
238       <sect3>
239         <title>Major, Minor and Patchlevel</title>
240         <synopsis>int major;
241 int minor;
242 int patchlevel;</synopsis>
243         <para>
244           The DRM core identifies driver versions by a major, minor and patch
245           level triplet. The information is printed to the kernel log at
246           initialization time and passed to userspace through the
247           DRM_IOCTL_VERSION ioctl.
248         </para>
249         <para>
250           The major and minor numbers are also used to verify the requested driver
251           API version passed to DRM_IOCTL_SET_VERSION. When the driver API changes
252           between minor versions, applications can call DRM_IOCTL_SET_VERSION to
253           select a specific version of the API. If the requested major isn't equal
254           to the driver major, or the requested minor is larger than the driver
255           minor, the DRM_IOCTL_SET_VERSION call will return an error. Otherwise
256           the driver's set_version() method will be called with the requested
257           version.
258         </para>
259       </sect3>
260       <sect3>
261         <title>Name, Description and Date</title>
262         <synopsis>char *name;
263 char *desc;
264 char *date;</synopsis>
265         <para>
266           The driver name is printed to the kernel log at initialization time,
267           used for IRQ registration and passed to userspace through
268           DRM_IOCTL_VERSION.
269         </para>
270         <para>
271           The driver description is a purely informative string passed to
272           userspace through the DRM_IOCTL_VERSION ioctl and otherwise unused by
273           the kernel.
274         </para>
275         <para>
276           The driver date, formatted as YYYYMMDD, is meant to identify the date of
277           the latest modification to the driver. However, as most drivers fail to
278           update it, its value is mostly useless. The DRM core prints it to the
279           kernel log at initialization time and passes it to userspace through the
280           DRM_IOCTL_VERSION ioctl.
281         </para>
282       </sect3>
283     </sect2>
284     <sect2>
285       <title>Driver Load</title>
286       <para>
287         The <methodname>load</methodname> method is the driver and device
288         initialization entry point. The method is responsible for allocating and
289         initializing driver private data, performing resource allocation and
290         mapping (e.g. acquiring
291         clocks, mapping registers or allocating command buffers), initializing
292         the memory manager (<xref linkend="drm-memory-management"/>), installing
293         the IRQ handler (<xref linkend="drm-irq-registration"/>), setting up
294         vertical blanking handling (<xref linkend="drm-vertical-blank"/>), mode
295         setting (<xref linkend="drm-mode-setting"/>) and initial output
296         configuration (<xref linkend="drm-kms-init"/>).
297       </para>
298       <note><para>
299         If compatibility is a concern (e.g. with drivers converted over from
300         User Mode Setting to Kernel Mode Setting), care must be taken to prevent
301         device initialization and control that is incompatible with currently
302         active userspace drivers. For instance, if user level mode setting
303         drivers are in use, it would be problematic to perform output discovery
304         &amp; configuration at load time. Likewise, if user-level drivers
305         unaware of memory management are in use, memory management and command
306         buffer setup may need to be omitted. These requirements are
307         driver-specific, and care needs to be taken to keep both old and new
308         applications and libraries working.
309       </para></note>
310       <synopsis>int (*load) (struct drm_device *, unsigned long flags);</synopsis>
311       <para>
312         The method takes two arguments, a pointer to the newly created
313         <structname>drm_device</structname> and flags. The flags are used to
314         pass the <structfield>driver_data</structfield> field of the device id
315         corresponding to the device passed to <function>drm_*_init()</function>.
316         Only PCI devices currently use this, USB and platform DRM drivers have
317         their <methodname>load</methodname> method called with flags to 0.
318       </para>
319       <sect3>
320         <title>Driver Private Data</title>
321         <para>
322           The driver private hangs off the main
323           <structname>drm_device</structname> structure and can be used for
324           tracking various device-specific bits of information, like register
325           offsets, command buffer status, register state for suspend/resume, etc.
326           At load time, a driver may simply allocate one and set
327           <structname>drm_device</structname>.<structfield>dev_priv</structfield>
328           appropriately; it should be freed and
329           <structname>drm_device</structname>.<structfield>dev_priv</structfield>
330           set to NULL when the driver is unloaded.
331         </para>
332       </sect3>
333       <sect3 id="drm-irq-registration">
334         <title>IRQ Registration</title>
335         <para>
336           The DRM core tries to facilitate IRQ handler registration and
337           unregistration by providing <function>drm_irq_install</function> and
338           <function>drm_irq_uninstall</function> functions. Those functions only
339           support a single interrupt per device, devices that use more than one
340           IRQs need to be handled manually.
341         </para>
342         <sect4>
343           <title>Managed IRQ Registration</title>
344           <para>
345             Both the <function>drm_irq_install</function> and
346             <function>drm_irq_uninstall</function> functions get the device IRQ by
347             calling <function>drm_dev_to_irq</function>. This inline function will
348             call a bus-specific operation to retrieve the IRQ number. For platform
349             devices, <function>platform_get_irq</function>(..., 0) is used to
350             retrieve the IRQ number.
351           </para>
352           <para>
353             <function>drm_irq_install</function> starts by calling the
354             <methodname>irq_preinstall</methodname> driver operation. The operation
355             is optional and must make sure that the interrupt will not get fired by
356             clearing all pending interrupt flags or disabling the interrupt.
357           </para>
358           <para>
359             The IRQ will then be requested by a call to
360             <function>request_irq</function>. If the DRIVER_IRQ_SHARED driver
361             feature flag is set, a shared (IRQF_SHARED) IRQ handler will be
362             requested.
363           </para>
364           <para>
365             The IRQ handler function must be provided as the mandatory irq_handler
366             driver operation. It will get passed directly to
367             <function>request_irq</function> and thus has the same prototype as all
368             IRQ handlers. It will get called with a pointer to the DRM device as the
369             second argument.
370           </para>
371           <para>
372             Finally the function calls the optional
373             <methodname>irq_postinstall</methodname> driver operation. The operation
374             usually enables interrupts (excluding the vblank interrupt, which is
375             enabled separately), but drivers may choose to enable/disable interrupts
376             at a different time.
377           </para>
378           <para>
379             <function>drm_irq_uninstall</function> is similarly used to uninstall an
380             IRQ handler. It starts by waking up all processes waiting on a vblank
381             interrupt to make sure they don't hang, and then calls the optional
382             <methodname>irq_uninstall</methodname> driver operation. The operation
383             must disable all hardware interrupts. Finally the function frees the IRQ
384             by calling <function>free_irq</function>.
385           </para>
386         </sect4>
387         <sect4>
388           <title>Manual IRQ Registration</title>
389           <para>
390             Drivers that require multiple interrupt handlers can't use the managed
391             IRQ registration functions. In that case IRQs must be registered and
392             unregistered manually (usually with the <function>request_irq</function>
393             and <function>free_irq</function> functions, or their devm_* equivalent).
394           </para>
395           <para>
396             When manually registering IRQs, drivers must not set the DRIVER_HAVE_IRQ
397             driver feature flag, and must not provide the
398             <methodname>irq_handler</methodname> driver operation. They must set the
399             <structname>drm_device</structname> <structfield>irq_enabled</structfield>
400             field to 1 upon registration of the IRQs, and clear it to 0 after
401             unregistering the IRQs.
402           </para>
403         </sect4>
404       </sect3>
405       <sect3>
406         <title>Memory Manager Initialization</title>
407         <para>
408           Every DRM driver requires a memory manager which must be initialized at
409           load time. DRM currently contains two memory managers, the Translation
410           Table Manager (TTM) and the Graphics Execution Manager (GEM).
411           This document describes the use of the GEM memory manager only. See
412           <xref linkend="drm-memory-management"/> for details.
413         </para>
414       </sect3>
415       <sect3>
416         <title>Miscellaneous Device Configuration</title>
417         <para>
418           Another task that may be necessary for PCI devices during configuration
419           is mapping the video BIOS. On many devices, the VBIOS describes device
420           configuration, LCD panel timings (if any), and contains flags indicating
421           device state. Mapping the BIOS can be done using the pci_map_rom() call,
422           a convenience function that takes care of mapping the actual ROM,
423           whether it has been shadowed into memory (typically at address 0xc0000)
424           or exists on the PCI device in the ROM BAR. Note that after the ROM has
425           been mapped and any necessary information has been extracted, it should
426           be unmapped; on many devices, the ROM address decoder is shared with
427           other BARs, so leaving it mapped could cause undesired behaviour like
428           hangs or memory corruption.
429   <!--!Fdrivers/pci/rom.c pci_map_rom-->
430         </para>
431       </sect3>
432     </sect2>
433   </sect1>
434
435   <!-- Internals: memory management -->
436
437   <sect1 id="drm-memory-management">
438     <title>Memory management</title>
439     <para>
440       Modern Linux systems require large amount of graphics memory to store
441       frame buffers, textures, vertices and other graphics-related data. Given
442       the very dynamic nature of many of that data, managing graphics memory
443       efficiently is thus crucial for the graphics stack and plays a central
444       role in the DRM infrastructure.
445     </para>
446     <para>
447       The DRM core includes two memory managers, namely Translation Table Maps
448       (TTM) and Graphics Execution Manager (GEM). TTM was the first DRM memory
449       manager to be developed and tried to be a one-size-fits-them all
450       solution. It provides a single userspace API to accommodate the need of
451       all hardware, supporting both Unified Memory Architecture (UMA) devices
452       and devices with dedicated video RAM (i.e. most discrete video cards).
453       This resulted in a large, complex piece of code that turned out to be
454       hard to use for driver development.
455     </para>
456     <para>
457       GEM started as an Intel-sponsored project in reaction to TTM's
458       complexity. Its design philosophy is completely different: instead of
459       providing a solution to every graphics memory-related problems, GEM
460       identified common code between drivers and created a support library to
461       share it. GEM has simpler initialization and execution requirements than
462       TTM, but has no video RAM management capabitilies and is thus limited to
463       UMA devices.
464     </para>
465     <sect2>
466       <title>The Translation Table Manager (TTM)</title>
467       <para>
468         TTM design background and information belongs here.
469       </para>
470       <sect3>
471         <title>TTM initialization</title>
472         <warning><para>This section is outdated.</para></warning>
473         <para>
474           Drivers wishing to support TTM must fill out a drm_bo_driver
475           structure. The structure contains several fields with function
476           pointers for initializing the TTM, allocating and freeing memory,
477           waiting for command completion and fence synchronization, and memory
478           migration. See the radeon_ttm.c file for an example of usage.
479         </para>
480         <para>
481           The ttm_global_reference structure is made up of several fields:
482         </para>
483         <programlisting>
484           struct ttm_global_reference {
485                 enum ttm_global_types global_type;
486                 size_t size;
487                 void *object;
488                 int (*init) (struct ttm_global_reference *);
489                 void (*release) (struct ttm_global_reference *);
490           };
491         </programlisting>
492         <para>
493           There should be one global reference structure for your memory
494           manager as a whole, and there will be others for each object
495           created by the memory manager at runtime.  Your global TTM should
496           have a type of TTM_GLOBAL_TTM_MEM.  The size field for the global
497           object should be sizeof(struct ttm_mem_global), and the init and
498           release hooks should point at your driver-specific init and
499           release routines, which probably eventually call
500           ttm_mem_global_init and ttm_mem_global_release, respectively.
501         </para>
502         <para>
503           Once your global TTM accounting structure is set up and initialized
504           by calling ttm_global_item_ref() on it,
505           you need to create a buffer object TTM to
506           provide a pool for buffer object allocation by clients and the
507           kernel itself.  The type of this object should be TTM_GLOBAL_TTM_BO,
508           and its size should be sizeof(struct ttm_bo_global).  Again,
509           driver-specific init and release functions may be provided,
510           likely eventually calling ttm_bo_global_init() and
511           ttm_bo_global_release(), respectively.  Also, like the previous
512           object, ttm_global_item_ref() is used to create an initial reference
513           count for the TTM, which will call your initialization function.
514         </para>
515       </sect3>
516     </sect2>
517     <sect2 id="drm-gem">
518       <title>The Graphics Execution Manager (GEM)</title>
519       <para>
520         The GEM design approach has resulted in a memory manager that doesn't
521         provide full coverage of all (or even all common) use cases in its
522         userspace or kernel API. GEM exposes a set of standard memory-related
523         operations to userspace and a set of helper functions to drivers, and let
524         drivers implement hardware-specific operations with their own private API.
525       </para>
526       <para>
527         The GEM userspace API is described in the
528         <ulink url="http://lwn.net/Articles/283798/"><citetitle>GEM - the Graphics
529         Execution Manager</citetitle></ulink> article on LWN. While slightly
530         outdated, the document provides a good overview of the GEM API principles.
531         Buffer allocation and read and write operations, described as part of the
532         common GEM API, are currently implemented using driver-specific ioctls.
533       </para>
534       <para>
535         GEM is data-agnostic. It manages abstract buffer objects without knowing
536         what individual buffers contain. APIs that require knowledge of buffer
537         contents or purpose, such as buffer allocation or synchronization
538         primitives, are thus outside of the scope of GEM and must be implemented
539         using driver-specific ioctls.
540       </para>
541       <para>
542         On a fundamental level, GEM involves several operations:
543         <itemizedlist>
544           <listitem>Memory allocation and freeing</listitem>
545           <listitem>Command execution</listitem>
546           <listitem>Aperture management at command execution time</listitem>
547         </itemizedlist>
548         Buffer object allocation is relatively straightforward and largely
549         provided by Linux's shmem layer, which provides memory to back each
550         object.
551       </para>
552       <para>
553         Device-specific operations, such as command execution, pinning, buffer
554         read &amp; write, mapping, and domain ownership transfers are left to
555         driver-specific ioctls.
556       </para>
557       <sect3>
558         <title>GEM Initialization</title>
559         <para>
560           Drivers that use GEM must set the DRIVER_GEM bit in the struct
561           <structname>drm_driver</structname>
562           <structfield>driver_features</structfield> field. The DRM core will
563           then automatically initialize the GEM core before calling the
564           <methodname>load</methodname> operation. Behind the scene, this will
565           create a DRM Memory Manager object which provides an address space
566           pool for object allocation.
567         </para>
568         <para>
569           In a KMS configuration, drivers need to allocate and initialize a
570           command ring buffer following core GEM initialization if required by
571           the hardware. UMA devices usually have what is called a "stolen"
572           memory region, which provides space for the initial framebuffer and
573           large, contiguous memory regions required by the device. This space is
574           typically not managed by GEM, and must be initialized separately into
575           its own DRM MM object.
576         </para>
577       </sect3>
578       <sect3>
579         <title>GEM Objects Creation</title>
580         <para>
581           GEM splits creation of GEM objects and allocation of the memory that
582           backs them in two distinct operations.
583         </para>
584         <para>
585           GEM objects are represented by an instance of struct
586           <structname>drm_gem_object</structname>. Drivers usually need to extend
587           GEM objects with private information and thus create a driver-specific
588           GEM object structure type that embeds an instance of struct
589           <structname>drm_gem_object</structname>.
590         </para>
591         <para>
592           To create a GEM object, a driver allocates memory for an instance of its
593           specific GEM object type and initializes the embedded struct
594           <structname>drm_gem_object</structname> with a call to
595           <function>drm_gem_object_init</function>. The function takes a pointer to
596           the DRM device, a pointer to the GEM object and the buffer object size
597           in bytes.
598         </para>
599         <para>
600           GEM uses shmem to allocate anonymous pageable memory.
601           <function>drm_gem_object_init</function> will create an shmfs file of
602           the requested size and store it into the struct
603           <structname>drm_gem_object</structname> <structfield>filp</structfield>
604           field. The memory is used as either main storage for the object when the
605           graphics hardware uses system memory directly or as a backing store
606           otherwise.
607         </para>
608         <para>
609           Drivers are responsible for the actual physical pages allocation by
610           calling <function>shmem_read_mapping_page_gfp</function> for each page.
611           Note that they can decide to allocate pages when initializing the GEM
612           object, or to delay allocation until the memory is needed (for instance
613           when a page fault occurs as a result of a userspace memory access or
614           when the driver needs to start a DMA transfer involving the memory).
615         </para>
616         <para>
617           Anonymous pageable memory allocation is not always desired, for instance
618           when the hardware requires physically contiguous system memory as is
619           often the case in embedded devices. Drivers can create GEM objects with
620           no shmfs backing (called private GEM objects) by initializing them with
621           a call to <function>drm_gem_private_object_init</function> instead of
622           <function>drm_gem_object_init</function>. Storage for private GEM
623           objects must be managed by drivers.
624         </para>
625         <para>
626           Drivers that do not need to extend GEM objects with private information
627           can call the <function>drm_gem_object_alloc</function> function to
628           allocate and initialize a struct <structname>drm_gem_object</structname>
629           instance. The GEM core will call the optional driver
630           <methodname>gem_init_object</methodname> operation after initializing
631           the GEM object with <function>drm_gem_object_init</function>.
632           <synopsis>int (*gem_init_object) (struct drm_gem_object *obj);</synopsis>
633         </para>
634         <para>
635           No alloc-and-init function exists for private GEM objects.
636         </para>
637       </sect3>
638       <sect3>
639         <title>GEM Objects Lifetime</title>
640         <para>
641           All GEM objects are reference-counted by the GEM core. References can be
642           acquired and release by <function>calling drm_gem_object_reference</function>
643           and <function>drm_gem_object_unreference</function> respectively. The
644           caller must hold the <structname>drm_device</structname>
645           <structfield>struct_mutex</structfield> lock. As a convenience, GEM
646           provides the <function>drm_gem_object_reference_unlocked</function> and
647           <function>drm_gem_object_unreference_unlocked</function> functions that
648           can be called without holding the lock.
649         </para>
650         <para>
651           When the last reference to a GEM object is released the GEM core calls
652           the <structname>drm_driver</structname>
653           <methodname>gem_free_object</methodname> operation. That operation is
654           mandatory for GEM-enabled drivers and must free the GEM object and all
655           associated resources.
656         </para>
657         <para>
658           <synopsis>void (*gem_free_object) (struct drm_gem_object *obj);</synopsis>
659           Drivers are responsible for freeing all GEM object resources, including
660           the resources created by the GEM core. If an mmap offset has been
661           created for the object (in which case
662           <structname>drm_gem_object</structname>::<structfield>map_list</structfield>::<structfield>map</structfield>
663           is not NULL) it must be freed by a call to
664           <function>drm_gem_free_mmap_offset</function>. The shmfs backing store
665           must be released by calling <function>drm_gem_object_release</function>
666           (that function can safely be called if no shmfs backing store has been
667           created).
668         </para>
669       </sect3>
670       <sect3>
671         <title>GEM Objects Naming</title>
672         <para>
673           Communication between userspace and the kernel refers to GEM objects
674           using local handles, global names or, more recently, file descriptors.
675           All of those are 32-bit integer values; the usual Linux kernel limits
676           apply to the file descriptors.
677         </para>
678         <para>
679           GEM handles are local to a DRM file. Applications get a handle to a GEM
680           object through a driver-specific ioctl, and can use that handle to refer
681           to the GEM object in other standard or driver-specific ioctls. Closing a
682           DRM file handle frees all its GEM handles and dereferences the
683           associated GEM objects.
684         </para>
685         <para>
686           To create a handle for a GEM object drivers call
687           <function>drm_gem_handle_create</function>. The function takes a pointer
688           to the DRM file and the GEM object and returns a locally unique handle.
689           When the handle is no longer needed drivers delete it with a call to
690           <function>drm_gem_handle_delete</function>. Finally the GEM object
691           associated with a handle can be retrieved by a call to
692           <function>drm_gem_object_lookup</function>.
693         </para>
694         <para>
695           Handles don't take ownership of GEM objects, they only take a reference
696           to the object that will be dropped when the handle is destroyed. To
697           avoid leaking GEM objects, drivers must make sure they drop the
698           reference(s) they own (such as the initial reference taken at object
699           creation time) as appropriate, without any special consideration for the
700           handle. For example, in the particular case of combined GEM object and
701           handle creation in the implementation of the
702           <methodname>dumb_create</methodname> operation, drivers must drop the
703           initial reference to the GEM object before returning the handle.
704         </para>
705         <para>
706           GEM names are similar in purpose to handles but are not local to DRM
707           files. They can be passed between processes to reference a GEM object
708           globally. Names can't be used directly to refer to objects in the DRM
709           API, applications must convert handles to names and names to handles
710           using the DRM_IOCTL_GEM_FLINK and DRM_IOCTL_GEM_OPEN ioctls
711           respectively. The conversion is handled by the DRM core without any
712           driver-specific support.
713         </para>
714         <para>
715           GEM also supports buffer sharing with dma-buf file descriptors through
716           PRIME. GEM-based drivers must use the provided helpers functions to
717           implement the exporting and importing correctly. See <xref linkend="drm-prime-support" />.
718           Since sharing file descriptors is inherently more secure than the
719           easily guessable and global GEM names it is the preferred buffer
720           sharing mechanism. Sharing buffers through GEM names is only supported
721           for legacy userspace. Furthermore PRIME also allows cross-device
722           buffer sharing since it is based on dma-bufs.
723         </para>
724       </sect3>
725       <sect3 id="drm-gem-objects-mapping">
726         <title>GEM Objects Mapping</title>
727         <para>
728           Because mapping operations are fairly heavyweight GEM favours
729           read/write-like access to buffers, implemented through driver-specific
730           ioctls, over mapping buffers to userspace. However, when random access
731           to the buffer is needed (to perform software rendering for instance),
732           direct access to the object can be more efficient.
733         </para>
734         <para>
735           The mmap system call can't be used directly to map GEM objects, as they
736           don't have their own file handle. Two alternative methods currently
737           co-exist to map GEM objects to userspace. The first method uses a
738           driver-specific ioctl to perform the mapping operation, calling
739           <function>do_mmap</function> under the hood. This is often considered
740           dubious, seems to be discouraged for new GEM-enabled drivers, and will
741           thus not be described here.
742         </para>
743         <para>
744           The second method uses the mmap system call on the DRM file handle.
745           <synopsis>void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd,
746              off_t offset);</synopsis>
747           DRM identifies the GEM object to be mapped by a fake offset passed
748           through the mmap offset argument. Prior to being mapped, a GEM object
749           must thus be associated with a fake offset. To do so, drivers must call
750           <function>drm_gem_create_mmap_offset</function> on the object. The
751           function allocates a fake offset range from a pool and stores the
752           offset divided by PAGE_SIZE in
753           <literal>obj-&gt;map_list.hash.key</literal>. Care must be taken not to
754           call <function>drm_gem_create_mmap_offset</function> if a fake offset
755           has already been allocated for the object. This can be tested by
756           <literal>obj-&gt;map_list.map</literal> being non-NULL.
757         </para>
758         <para>
759           Once allocated, the fake offset value
760           (<literal>obj-&gt;map_list.hash.key &lt;&lt; PAGE_SHIFT</literal>)
761           must be passed to the application in a driver-specific way and can then
762           be used as the mmap offset argument.
763         </para>
764         <para>
765           The GEM core provides a helper method <function>drm_gem_mmap</function>
766           to handle object mapping. The method can be set directly as the mmap
767           file operation handler. It will look up the GEM object based on the
768           offset value and set the VMA operations to the
769           <structname>drm_driver</structname> <structfield>gem_vm_ops</structfield>
770           field. Note that <function>drm_gem_mmap</function> doesn't map memory to
771           userspace, but relies on the driver-provided fault handler to map pages
772           individually.
773         </para>
774         <para>
775           To use <function>drm_gem_mmap</function>, drivers must fill the struct
776           <structname>drm_driver</structname> <structfield>gem_vm_ops</structfield>
777           field with a pointer to VM operations.
778         </para>
779         <para>
780           <synopsis>struct vm_operations_struct *gem_vm_ops
781
782   struct vm_operations_struct {
783           void (*open)(struct vm_area_struct * area);
784           void (*close)(struct vm_area_struct * area);
785           int (*fault)(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf);
786   };</synopsis>
787         </para>
788         <para>
789           The <methodname>open</methodname> and <methodname>close</methodname>
790           operations must update the GEM object reference count. Drivers can use
791           the <function>drm_gem_vm_open</function> and
792           <function>drm_gem_vm_close</function> helper functions directly as open
793           and close handlers.
794         </para>
795         <para>
796           The fault operation handler is responsible for mapping individual pages
797           to userspace when a page fault occurs. Depending on the memory
798           allocation scheme, drivers can allocate pages at fault time, or can
799           decide to allocate memory for the GEM object at the time the object is
800           created.
801         </para>
802         <para>
803           Drivers that want to map the GEM object upfront instead of handling page
804           faults can implement their own mmap file operation handler.
805         </para>
806       </sect3>
807       <sect3>
808         <title>Memory Coherency</title>
809         <para>
810           When mapped to the device or used in a command buffer, backing pages
811           for an object are flushed to memory and marked write combined so as to
812           be coherent with the GPU. Likewise, if the CPU accesses an object
813           after the GPU has finished rendering to the object, then the object
814           must be made coherent with the CPU's view of memory, usually involving
815           GPU cache flushing of various kinds. This core CPU&lt;-&gt;GPU
816           coherency management is provided by a device-specific ioctl, which
817           evaluates an object's current domain and performs any necessary
818           flushing or synchronization to put the object into the desired
819           coherency domain (note that the object may be busy, i.e. an active
820           render target; in that case, setting the domain blocks the client and
821           waits for rendering to complete before performing any necessary
822           flushing operations).
823         </para>
824       </sect3>
825       <sect3>
826         <title>Command Execution</title>
827         <para>
828           Perhaps the most important GEM function for GPU devices is providing a
829           command execution interface to clients. Client programs construct
830           command buffers containing references to previously allocated memory
831           objects, and then submit them to GEM. At that point, GEM takes care to
832           bind all the objects into the GTT, execute the buffer, and provide
833           necessary synchronization between clients accessing the same buffers.
834           This often involves evicting some objects from the GTT and re-binding
835           others (a fairly expensive operation), and providing relocation
836           support which hides fixed GTT offsets from clients. Clients must take
837           care not to submit command buffers that reference more objects than
838           can fit in the GTT; otherwise, GEM will reject them and no rendering
839           will occur. Similarly, if several objects in the buffer require fence
840           registers to be allocated for correct rendering (e.g. 2D blits on
841           pre-965 chips), care must be taken not to require more fence registers
842           than are available to the client. Such resource management should be
843           abstracted from the client in libdrm.
844         </para>
845       </sect3>
846       <sect3>
847         <title>GEM Function Reference</title>
848 !Edrivers/gpu/drm/drm_gem.c
849       </sect3>
850       </sect2>
851       <sect2>
852         <title>VMA Offset Manager</title>
853 !Pdrivers/gpu/drm/drm_vma_manager.c vma offset manager
854 !Edrivers/gpu/drm/drm_vma_manager.c
855 !Iinclude/drm/drm_vma_manager.h
856       </sect2>
857       <sect2 id="drm-prime-support">
858         <title>PRIME Buffer Sharing</title>
859         <para>
860           PRIME is the cross device buffer sharing framework in drm, originally
861           created for the OPTIMUS range of multi-gpu platforms. To userspace
862           PRIME buffers are dma-buf based file descriptors.
863         </para>
864         <sect3>
865           <title>Overview and Driver Interface</title>
866           <para>
867             Similar to GEM global names, PRIME file descriptors are
868             also used to share buffer objects across processes. They offer
869             additional security: as file descriptors must be explicitly sent over
870             UNIX domain sockets to be shared between applications, they can't be
871             guessed like the globally unique GEM names.
872           </para>
873           <para>
874             Drivers that support the PRIME
875             API must set the DRIVER_PRIME bit in the struct
876             <structname>drm_driver</structname>
877             <structfield>driver_features</structfield> field, and implement the
878             <methodname>prime_handle_to_fd</methodname> and
879             <methodname>prime_fd_to_handle</methodname> operations.
880           </para>
881           <para>
882             <synopsis>int (*prime_handle_to_fd)(struct drm_device *dev,
883                           struct drm_file *file_priv, uint32_t handle,
884                           uint32_t flags, int *prime_fd);
885 int (*prime_fd_to_handle)(struct drm_device *dev,
886                           struct drm_file *file_priv, int prime_fd,
887                           uint32_t *handle);</synopsis>
888             Those two operations convert a handle to a PRIME file descriptor and
889             vice versa. Drivers must use the kernel dma-buf buffer sharing framework
890             to manage the PRIME file descriptors. Similar to the mode setting
891             API PRIME is agnostic to the underlying buffer object manager, as
892             long as handles are 32bit unsinged integers.
893           </para>
894           <para>
895             While non-GEM drivers must implement the operations themselves, GEM
896             drivers must use the <function>drm_gem_prime_handle_to_fd</function>
897             and <function>drm_gem_prime_fd_to_handle</function> helper functions.
898             Those helpers rely on the driver
899             <methodname>gem_prime_export</methodname> and
900             <methodname>gem_prime_import</methodname> operations to create a dma-buf
901             instance from a GEM object (dma-buf exporter role) and to create a GEM
902             object from a dma-buf instance (dma-buf importer role).
903           </para>
904           <para>
905             <synopsis>struct dma_buf * (*gem_prime_export)(struct drm_device *dev,
906                                      struct drm_gem_object *obj,
907                                      int flags);
908 struct drm_gem_object * (*gem_prime_import)(struct drm_device *dev,
909                                             struct dma_buf *dma_buf);</synopsis>
910             These two operations are mandatory for GEM drivers that support
911             PRIME.
912           </para>
913         </sect3>
914         <sect3>
915           <title>PRIME Helper Functions</title>
916 !Pdrivers/gpu/drm/drm_prime.c PRIME Helpers
917         </sect3>
918       </sect2>
919       <sect2>
920         <title>PRIME Function References</title>
921 !Edrivers/gpu/drm/drm_prime.c
922       </sect2>
923       <sect2>
924         <title>DRM MM Range Allocator</title>
925         <sect3>
926           <title>Overview</title>
927 !Pdrivers/gpu/drm/drm_mm.c Overview
928         </sect3>
929         <sect3>
930           <title>LRU Scan/Eviction Support</title>
931 !Pdrivers/gpu/drm/drm_mm.c lru scan roaster
932         </sect3>
933       </sect2>
934       <sect2>
935         <title>DRM MM Range Allocator Function References</title>
936 !Edrivers/gpu/drm/drm_mm.c
937 !Iinclude/drm/drm_mm.h
938       </sect2>
939   </sect1>
940
941   <!-- Internals: mode setting -->
942
943   <sect1 id="drm-mode-setting">
944     <title>Mode Setting</title>
945     <para>
946       Drivers must initialize the mode setting core by calling
947       <function>drm_mode_config_init</function> on the DRM device. The function
948       initializes the <structname>drm_device</structname>
949       <structfield>mode_config</structfield> field and never fails. Once done,
950       mode configuration must be setup by initializing the following fields.
951     </para>
952     <itemizedlist>
953       <listitem>
954         <synopsis>int min_width, min_height;
955 int max_width, max_height;</synopsis>
956         <para>
957           Minimum and maximum width and height of the frame buffers in pixel
958           units.
959         </para>
960       </listitem>
961       <listitem>
962         <synopsis>struct drm_mode_config_funcs *funcs;</synopsis>
963         <para>Mode setting functions.</para>
964       </listitem>
965     </itemizedlist>
966     <sect2>
967       <title>Display Modes Function Reference</title>
968 !Iinclude/drm/drm_modes.h
969 !Edrivers/gpu/drm/drm_modes.c
970     </sect2>
971     <sect2>
972       <title>Frame Buffer Creation</title>
973       <synopsis>struct drm_framebuffer *(*fb_create)(struct drm_device *dev,
974                                      struct drm_file *file_priv,
975                                      struct drm_mode_fb_cmd2 *mode_cmd);</synopsis>
976       <para>
977         Frame buffers are abstract memory objects that provide a source of
978         pixels to scanout to a CRTC. Applications explicitly request the
979         creation of frame buffers through the DRM_IOCTL_MODE_ADDFB(2) ioctls and
980         receive an opaque handle that can be passed to the KMS CRTC control,
981         plane configuration and page flip functions.
982       </para>
983       <para>
984         Frame buffers rely on the underneath memory manager for low-level memory
985         operations. When creating a frame buffer applications pass a memory
986         handle (or a list of memory handles for multi-planar formats) through
987         the <parameter>drm_mode_fb_cmd2</parameter> argument. For drivers using
988         GEM as their userspace buffer management interface this would be a GEM
989         handle.  Drivers are however free to use their own backing storage object
990         handles, e.g. vmwgfx directly exposes special TTM handles to userspace
991         and so expects TTM handles in the create ioctl and not GEM handles.
992       </para>
993       <para>
994         Drivers must first validate the requested frame buffer parameters passed
995         through the mode_cmd argument. In particular this is where invalid
996         sizes, pixel formats or pitches can be caught.
997       </para>
998       <para>
999         If the parameters are deemed valid, drivers then create, initialize and
1000         return an instance of struct <structname>drm_framebuffer</structname>.
1001         If desired the instance can be embedded in a larger driver-specific
1002         structure. Drivers must fill its <structfield>width</structfield>,
1003         <structfield>height</structfield>, <structfield>pitches</structfield>,
1004         <structfield>offsets</structfield>, <structfield>depth</structfield>,
1005         <structfield>bits_per_pixel</structfield> and
1006         <structfield>pixel_format</structfield> fields from the values passed
1007         through the <parameter>drm_mode_fb_cmd2</parameter> argument. They
1008         should call the <function>drm_helper_mode_fill_fb_struct</function>
1009         helper function to do so.
1010       </para>
1011
1012       <para>
1013         The initialization of the new framebuffer instance is finalized with a
1014         call to <function>drm_framebuffer_init</function> which takes a pointer
1015         to DRM frame buffer operations (struct
1016         <structname>drm_framebuffer_funcs</structname>). Note that this function
1017         publishes the framebuffer and so from this point on it can be accessed
1018         concurrently from other threads. Hence it must be the last step in the
1019         driver's framebuffer initialization sequence. Frame buffer operations
1020         are
1021         <itemizedlist>
1022           <listitem>
1023             <synopsis>int (*create_handle)(struct drm_framebuffer *fb,
1024                      struct drm_file *file_priv, unsigned int *handle);</synopsis>
1025             <para>
1026               Create a handle to the frame buffer underlying memory object. If
1027               the frame buffer uses a multi-plane format, the handle will
1028               reference the memory object associated with the first plane.
1029             </para>
1030             <para>
1031               Drivers call <function>drm_gem_handle_create</function> to create
1032               the handle.
1033             </para>
1034           </listitem>
1035           <listitem>
1036             <synopsis>void (*destroy)(struct drm_framebuffer *framebuffer);</synopsis>
1037             <para>
1038               Destroy the frame buffer object and frees all associated
1039               resources. Drivers must call
1040               <function>drm_framebuffer_cleanup</function> to free resources
1041               allocated by the DRM core for the frame buffer object, and must
1042               make sure to unreference all memory objects associated with the
1043               frame buffer. Handles created by the
1044               <methodname>create_handle</methodname> operation are released by
1045               the DRM core.
1046             </para>
1047           </listitem>
1048           <listitem>
1049             <synopsis>int (*dirty)(struct drm_framebuffer *framebuffer,
1050              struct drm_file *file_priv, unsigned flags, unsigned color,
1051              struct drm_clip_rect *clips, unsigned num_clips);</synopsis>
1052             <para>
1053               This optional operation notifies the driver that a region of the
1054               frame buffer has changed in response to a DRM_IOCTL_MODE_DIRTYFB
1055               ioctl call.
1056             </para>
1057           </listitem>
1058         </itemizedlist>
1059       </para>
1060       <para>
1061         The lifetime of a drm framebuffer is controlled with a reference count,
1062         drivers can grab additional references with
1063         <function>drm_framebuffer_reference</function>and drop them
1064         again with <function>drm_framebuffer_unreference</function>. For
1065         driver-private framebuffers for which the last reference is never
1066         dropped (e.g. for the fbdev framebuffer when the struct
1067         <structname>drm_framebuffer</structname> is embedded into the fbdev
1068         helper struct) drivers can manually clean up a framebuffer at module
1069         unload time with
1070         <function>drm_framebuffer_unregister_private</function>.
1071       </para>
1072     </sect2>
1073     <sect2>
1074       <title>Dumb Buffer Objects</title>
1075       <para>
1076         The KMS API doesn't standardize backing storage object creation and
1077         leaves it to driver-specific ioctls. Furthermore actually creating a
1078         buffer object even for GEM-based drivers is done through a
1079         driver-specific ioctl - GEM only has a common userspace interface for
1080         sharing and destroying objects. While not an issue for full-fledged
1081         graphics stacks that include device-specific userspace components (in
1082         libdrm for instance), this limit makes DRM-based early boot graphics
1083         unnecessarily complex.
1084       </para>
1085       <para>
1086         Dumb objects partly alleviate the problem by providing a standard
1087         API to create dumb buffers suitable for scanout, which can then be used
1088         to create KMS frame buffers.
1089       </para>
1090       <para>
1091         To support dumb objects drivers must implement the
1092         <methodname>dumb_create</methodname>,
1093         <methodname>dumb_destroy</methodname> and
1094         <methodname>dumb_map_offset</methodname> operations.
1095       </para>
1096       <itemizedlist>
1097         <listitem>
1098           <synopsis>int (*dumb_create)(struct drm_file *file_priv, struct drm_device *dev,
1099                    struct drm_mode_create_dumb *args);</synopsis>
1100           <para>
1101             The <methodname>dumb_create</methodname> operation creates a driver
1102             object (GEM or TTM handle) suitable for scanout based on the
1103             width, height and depth from the struct
1104             <structname>drm_mode_create_dumb</structname> argument. It fills the
1105             argument's <structfield>handle</structfield>,
1106             <structfield>pitch</structfield> and <structfield>size</structfield>
1107             fields with a handle for the newly created object and its line
1108             pitch and size in bytes.
1109           </para>
1110         </listitem>
1111         <listitem>
1112           <synopsis>int (*dumb_destroy)(struct drm_file *file_priv, struct drm_device *dev,
1113                     uint32_t handle);</synopsis>
1114           <para>
1115             The <methodname>dumb_destroy</methodname> operation destroys a dumb
1116             object created by <methodname>dumb_create</methodname>.
1117           </para>
1118         </listitem>
1119         <listitem>
1120           <synopsis>int (*dumb_map_offset)(struct drm_file *file_priv, struct drm_device *dev,
1121                        uint32_t handle, uint64_t *offset);</synopsis>
1122           <para>
1123             The <methodname>dumb_map_offset</methodname> operation associates an
1124             mmap fake offset with the object given by the handle and returns
1125             it. Drivers must use the
1126             <function>drm_gem_create_mmap_offset</function> function to
1127             associate the fake offset as described in
1128             <xref linkend="drm-gem-objects-mapping"/>.
1129           </para>
1130         </listitem>
1131       </itemizedlist>
1132       <para>
1133         Note that dumb objects may not be used for gpu acceleration, as has been
1134         attempted on some ARM embedded platforms. Such drivers really must have
1135         a hardware-specific ioctl to allocate suitable buffer objects.
1136       </para>
1137     </sect2>
1138     <sect2>
1139       <title>Output Polling</title>
1140       <synopsis>void (*output_poll_changed)(struct drm_device *dev);</synopsis>
1141       <para>
1142         This operation notifies the driver that the status of one or more
1143         connectors has changed. Drivers that use the fb helper can just call the
1144         <function>drm_fb_helper_hotplug_event</function> function to handle this
1145         operation.
1146       </para>
1147     </sect2>
1148     <sect2>
1149       <title>Locking</title>
1150       <para>
1151         Beside some lookup structures with their own locking (which is hidden
1152         behind the interface functions) most of the modeset state is protected
1153         by the <code>dev-&lt;mode_config.lock</code> mutex and additionally
1154         per-crtc locks to allow cursor updates, pageflips and similar operations
1155         to occur concurrently with background tasks like output detection.
1156         Operations which cross domains like a full modeset always grab all
1157         locks. Drivers there need to protect resources shared between crtcs with
1158         additional locking. They also need to be careful to always grab the
1159         relevant crtc locks if a modset functions touches crtc state, e.g. for
1160         load detection (which does only grab the <code>mode_config.lock</code>
1161         to allow concurrent screen updates on live crtcs).
1162       </para>
1163     </sect2>
1164   </sect1>
1165
1166   <!-- Internals: kms initialization and cleanup -->
1167
1168   <sect1 id="drm-kms-init">
1169     <title>KMS Initialization and Cleanup</title>
1170     <para>
1171       A KMS device is abstracted and exposed as a set of planes, CRTCs, encoders
1172       and connectors. KMS drivers must thus create and initialize all those
1173       objects at load time after initializing mode setting.
1174     </para>
1175     <sect2>
1176       <title>CRTCs (struct <structname>drm_crtc</structname>)</title>
1177       <para>
1178         A CRTC is an abstraction representing a part of the chip that contains a
1179         pointer to a scanout buffer. Therefore, the number of CRTCs available
1180         determines how many independent scanout buffers can be active at any
1181         given time. The CRTC structure contains several fields to support this:
1182         a pointer to some video memory (abstracted as a frame buffer object), a
1183         display mode, and an (x, y) offset into the video memory to support
1184         panning or configurations where one piece of video memory spans multiple
1185         CRTCs.
1186       </para>
1187       <sect3>
1188         <title>CRTC Initialization</title>
1189         <para>
1190           A KMS device must create and register at least one struct
1191           <structname>drm_crtc</structname> instance. The instance is allocated
1192           and zeroed by the driver, possibly as part of a larger structure, and
1193           registered with a call to <function>drm_crtc_init</function> with a
1194           pointer to CRTC functions.
1195         </para>
1196       </sect3>
1197       <sect3 id="drm-kms-crtcops">
1198         <title>CRTC Operations</title>
1199         <sect4>
1200           <title>Set Configuration</title>
1201           <synopsis>int (*set_config)(struct drm_mode_set *set);</synopsis>
1202           <para>
1203             Apply a new CRTC configuration to the device. The configuration
1204             specifies a CRTC, a frame buffer to scan out from, a (x,y) position in
1205             the frame buffer, a display mode and an array of connectors to drive
1206             with the CRTC if possible.
1207           </para>
1208           <para>
1209             If the frame buffer specified in the configuration is NULL, the driver
1210             must detach all encoders connected to the CRTC and all connectors
1211             attached to those encoders and disable them.
1212           </para>
1213           <para>
1214             This operation is called with the mode config lock held.
1215           </para>
1216           <note><para>
1217             Note that the drm core has no notion of restoring the mode setting
1218             state after resume, since all resume handling is in the full
1219             responsibility of the driver. The common mode setting helper library
1220             though provides a helper which can be used for this:
1221             <function>drm_helper_resume_force_mode</function>.
1222           </para></note>
1223         </sect4>
1224         <sect4>
1225           <title>Page Flipping</title>
1226           <synopsis>int (*page_flip)(struct drm_crtc *crtc, struct drm_framebuffer *fb,
1227                    struct drm_pending_vblank_event *event);</synopsis>
1228           <para>
1229             Schedule a page flip to the given frame buffer for the CRTC. This
1230             operation is called with the mode config mutex held.
1231           </para>
1232           <para>
1233             Page flipping is a synchronization mechanism that replaces the frame
1234             buffer being scanned out by the CRTC with a new frame buffer during
1235             vertical blanking, avoiding tearing. When an application requests a page
1236             flip the DRM core verifies that the new frame buffer is large enough to
1237             be scanned out by  the CRTC in the currently configured mode and then
1238             calls the CRTC <methodname>page_flip</methodname> operation with a
1239             pointer to the new frame buffer.
1240           </para>
1241           <para>
1242             The <methodname>page_flip</methodname> operation schedules a page flip.
1243             Once any pending rendering targeting the new frame buffer has
1244             completed, the CRTC will be reprogrammed to display that frame buffer
1245             after the next vertical refresh. The operation must return immediately
1246             without waiting for rendering or page flip to complete and must block
1247             any new rendering to the frame buffer until the page flip completes.
1248           </para>
1249           <para>
1250             If a page flip can be successfully scheduled the driver must set the
1251             <code>drm_crtc-&lt;fb</code> field to the new framebuffer pointed to
1252             by <code>fb</code>. This is important so that the reference counting
1253             on framebuffers stays balanced.
1254           </para>
1255           <para>
1256             If a page flip is already pending, the
1257             <methodname>page_flip</methodname> operation must return
1258             -<errorname>EBUSY</errorname>.
1259           </para>
1260           <para>
1261             To synchronize page flip to vertical blanking the driver will likely
1262             need to enable vertical blanking interrupts. It should call
1263             <function>drm_vblank_get</function> for that purpose, and call
1264             <function>drm_vblank_put</function> after the page flip completes.
1265           </para>
1266           <para>
1267             If the application has requested to be notified when page flip completes
1268             the <methodname>page_flip</methodname> operation will be called with a
1269             non-NULL <parameter>event</parameter> argument pointing to a
1270             <structname>drm_pending_vblank_event</structname> instance. Upon page
1271             flip completion the driver must call <methodname>drm_send_vblank_event</methodname>
1272             to fill in the event and send to wake up any waiting processes.
1273             This can be performed with
1274             <programlisting><![CDATA[
1275             spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
1276             ...
1277             drm_send_vblank_event(dev, pipe, event);
1278             spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
1279             ]]></programlisting>
1280           </para>
1281           <note><para>
1282             FIXME: Could drivers that don't need to wait for rendering to complete
1283             just add the event to <literal>dev-&gt;vblank_event_list</literal> and
1284             let the DRM core handle everything, as for "normal" vertical blanking
1285             events?
1286           </para></note>
1287           <para>
1288             While waiting for the page flip to complete, the
1289             <literal>event-&gt;base.link</literal> list head can be used freely by
1290             the driver to store the pending event in a driver-specific list.
1291           </para>
1292           <para>
1293             If the file handle is closed before the event is signaled, drivers must
1294             take care to destroy the event in their
1295             <methodname>preclose</methodname> operation (and, if needed, call
1296             <function>drm_vblank_put</function>).
1297           </para>
1298         </sect4>
1299         <sect4>
1300           <title>Miscellaneous</title>
1301           <itemizedlist>
1302             <listitem>
1303               <synopsis>void (*set_property)(struct drm_crtc *crtc,
1304                      struct drm_property *property, uint64_t value);</synopsis>
1305               <para>
1306                 Set the value of the given CRTC property to
1307                 <parameter>value</parameter>. See <xref linkend="drm-kms-properties"/>
1308                 for more information about properties.
1309               </para>
1310             </listitem>
1311             <listitem>
1312               <synopsis>void (*gamma_set)(struct drm_crtc *crtc, u16 *r, u16 *g, u16 *b,
1313                         uint32_t start, uint32_t size);</synopsis>
1314               <para>
1315                 Apply a gamma table to the device. The operation is optional.
1316               </para>
1317             </listitem>
1318             <listitem>
1319               <synopsis>void (*destroy)(struct drm_crtc *crtc);</synopsis>
1320               <para>
1321                 Destroy the CRTC when not needed anymore. See
1322                 <xref linkend="drm-kms-init"/>.
1323               </para>
1324             </listitem>
1325           </itemizedlist>
1326         </sect4>
1327       </sect3>
1328     </sect2>
1329     <sect2>
1330       <title>Planes (struct <structname>drm_plane</structname>)</title>
1331       <para>
1332         A plane represents an image source that can be blended with or overlayed
1333         on top of a CRTC during the scanout process. Planes are associated with
1334         a frame buffer to crop a portion of the image memory (source) and
1335         optionally scale it to a destination size. The result is then blended
1336         with or overlayed on top of a CRTC.
1337       </para>
1338       <para>
1339       The DRM core recognizes three types of planes:
1340       <itemizedlist>
1341         <listitem>
1342         DRM_PLANE_TYPE_PRIMARY represents a "main" plane for a CRTC.  Primary
1343         planes are the planes operated upon by by CRTC modesetting and flipping
1344         operations described in <xref linkend="drm-kms-crtcops"/>.
1345         </listitem>
1346         <listitem>
1347         DRM_PLANE_TYPE_CURSOR represents a "cursor" plane for a CRTC.  Cursor
1348         planes are the planes operated upon by the DRM_IOCTL_MODE_CURSOR and
1349         DRM_IOCTL_MODE_CURSOR2 ioctls.
1350         </listitem>
1351         <listitem>
1352         DRM_PLANE_TYPE_OVERLAY represents all non-primary, non-cursor planes.
1353         Some drivers refer to these types of planes as "sprites" internally.
1354         </listitem>
1355       </itemizedlist>
1356       For compatibility with legacy userspace, only overlay planes are made
1357       available to userspace by default.  Userspace clients may set the
1358       DRM_CLIENT_CAP_UNIVERSAL_PLANES client capability bit to indicate that
1359       they wish to receive a universal plane list containing all plane types.
1360       </para>
1361       <sect3>
1362         <title>Plane Initialization</title>
1363         <para>
1364           To create a plane, a KMS drivers allocates and
1365           zeroes an instances of struct <structname>drm_plane</structname>
1366           (possibly as part of a larger structure) and registers it with a call
1367           to <function>drm_universal_plane_init</function>. The function takes a bitmask
1368           of the CRTCs that can be associated with the plane, a pointer to the
1369           plane functions, a list of format supported formats, and the type of
1370           plane (primary, cursor, or overlay) being initialized.
1371         </para>
1372         <para>
1373           Cursor and overlay planes are optional.  All drivers should provide
1374           one primary plane per CRTC (although this requirement may change in
1375           the future); drivers that do not wish to provide special handling for
1376           primary planes may make use of the helper functions described in
1377           <xref linkend="drm-kms-planehelpers"/> to create and register a
1378           primary plane with standard capabilities.
1379         </para>
1380       </sect3>
1381       <sect3>
1382         <title>Plane Operations</title>
1383         <itemizedlist>
1384           <listitem>
1385             <synopsis>int (*update_plane)(struct drm_plane *plane, struct drm_crtc *crtc,
1386                         struct drm_framebuffer *fb, int crtc_x, int crtc_y,
1387                         unsigned int crtc_w, unsigned int crtc_h,
1388                         uint32_t src_x, uint32_t src_y,
1389                         uint32_t src_w, uint32_t src_h);</synopsis>
1390             <para>
1391               Enable and configure the plane to use the given CRTC and frame buffer.
1392             </para>
1393             <para>
1394               The source rectangle in frame buffer memory coordinates is given by
1395               the <parameter>src_x</parameter>, <parameter>src_y</parameter>,
1396               <parameter>src_w</parameter> and <parameter>src_h</parameter>
1397               parameters (as 16.16 fixed point values). Devices that don't support
1398               subpixel plane coordinates can ignore the fractional part.
1399             </para>
1400             <para>
1401               The destination rectangle in CRTC coordinates is given by the
1402               <parameter>crtc_x</parameter>, <parameter>crtc_y</parameter>,
1403               <parameter>crtc_w</parameter> and <parameter>crtc_h</parameter>
1404               parameters (as integer values). Devices scale the source rectangle to
1405               the destination rectangle. If scaling is not supported, and the source
1406               rectangle size doesn't match the destination rectangle size, the
1407               driver must return a -<errorname>EINVAL</errorname> error.
1408             </para>
1409           </listitem>
1410           <listitem>
1411             <synopsis>int (*disable_plane)(struct drm_plane *plane);</synopsis>
1412             <para>
1413               Disable the plane. The DRM core calls this method in response to a
1414               DRM_IOCTL_MODE_SETPLANE ioctl call with the frame buffer ID set to 0.
1415               Disabled planes must not be processed by the CRTC.
1416             </para>
1417           </listitem>
1418           <listitem>
1419             <synopsis>void (*destroy)(struct drm_plane *plane);</synopsis>
1420             <para>
1421               Destroy the plane when not needed anymore. See
1422               <xref linkend="drm-kms-init"/>.
1423             </para>
1424           </listitem>
1425         </itemizedlist>
1426       </sect3>
1427     </sect2>
1428     <sect2>
1429       <title>Encoders (struct <structname>drm_encoder</structname>)</title>
1430       <para>
1431         An encoder takes pixel data from a CRTC and converts it to a format
1432         suitable for any attached connectors. On some devices, it may be
1433         possible to have a CRTC send data to more than one encoder. In that
1434         case, both encoders would receive data from the same scanout buffer,
1435         resulting in a "cloned" display configuration across the connectors
1436         attached to each encoder.
1437       </para>
1438       <sect3>
1439         <title>Encoder Initialization</title>
1440         <para>
1441           As for CRTCs, a KMS driver must create, initialize and register at
1442           least one struct <structname>drm_encoder</structname> instance. The
1443           instance is allocated and zeroed by the driver, possibly as part of a
1444           larger structure.
1445         </para>
1446         <para>
1447           Drivers must initialize the struct <structname>drm_encoder</structname>
1448           <structfield>possible_crtcs</structfield> and
1449           <structfield>possible_clones</structfield> fields before registering the
1450           encoder. Both fields are bitmasks of respectively the CRTCs that the
1451           encoder can be connected to, and sibling encoders candidate for cloning.
1452         </para>
1453         <para>
1454           After being initialized, the encoder must be registered with a call to
1455           <function>drm_encoder_init</function>. The function takes a pointer to
1456           the encoder functions and an encoder type. Supported types are
1457           <itemizedlist>
1458             <listitem>
1459               DRM_MODE_ENCODER_DAC for VGA and analog on DVI-I/DVI-A
1460               </listitem>
1461             <listitem>
1462               DRM_MODE_ENCODER_TMDS for DVI, HDMI and (embedded) DisplayPort
1463             </listitem>
1464             <listitem>
1465               DRM_MODE_ENCODER_LVDS for display panels
1466             </listitem>
1467             <listitem>
1468               DRM_MODE_ENCODER_TVDAC for TV output (Composite, S-Video, Component,
1469               SCART)
1470             </listitem>
1471             <listitem>
1472               DRM_MODE_ENCODER_VIRTUAL for virtual machine displays
1473             </listitem>
1474           </itemizedlist>
1475         </para>
1476         <para>
1477           Encoders must be attached to a CRTC to be used. DRM drivers leave
1478           encoders unattached at initialization time. Applications (or the fbdev
1479           compatibility layer when implemented) are responsible for attaching the
1480           encoders they want to use to a CRTC.
1481         </para>
1482       </sect3>
1483       <sect3>
1484         <title>Encoder Operations</title>
1485         <itemizedlist>
1486           <listitem>
1487             <synopsis>void (*destroy)(struct drm_encoder *encoder);</synopsis>
1488             <para>
1489               Called to destroy the encoder when not needed anymore. See
1490               <xref linkend="drm-kms-init"/>.
1491             </para>
1492           </listitem>
1493           <listitem>
1494             <synopsis>void (*set_property)(struct drm_plane *plane,
1495                      struct drm_property *property, uint64_t value);</synopsis>
1496             <para>
1497               Set the value of the given plane property to
1498               <parameter>value</parameter>. See <xref linkend="drm-kms-properties"/>
1499               for more information about properties.
1500             </para>
1501           </listitem>
1502         </itemizedlist>
1503       </sect3>
1504     </sect2>
1505     <sect2>
1506       <title>Connectors (struct <structname>drm_connector</structname>)</title>
1507       <para>
1508         A connector is the final destination for pixel data on a device, and
1509         usually connects directly to an external display device like a monitor
1510         or laptop panel. A connector can only be attached to one encoder at a
1511         time. The connector is also the structure where information about the
1512         attached display is kept, so it contains fields for display data, EDID
1513         data, DPMS &amp; connection status, and information about modes
1514         supported on the attached displays.
1515       </para>
1516       <sect3>
1517         <title>Connector Initialization</title>
1518         <para>
1519           Finally a KMS driver must create, initialize, register and attach at
1520           least one struct <structname>drm_connector</structname> instance. The
1521           instance is created as other KMS objects and initialized by setting the
1522           following fields.
1523         </para>
1524         <variablelist>
1525           <varlistentry>
1526             <term><structfield>interlace_allowed</structfield></term>
1527             <listitem><para>
1528               Whether the connector can handle interlaced modes.
1529             </para></listitem>
1530           </varlistentry>
1531           <varlistentry>
1532             <term><structfield>doublescan_allowed</structfield></term>
1533             <listitem><para>
1534               Whether the connector can handle doublescan.
1535             </para></listitem>
1536           </varlistentry>
1537           <varlistentry>
1538             <term><structfield>display_info
1539             </structfield></term>
1540             <listitem><para>
1541               Display information is filled from EDID information when a display
1542               is detected. For non hot-pluggable displays such as flat panels in
1543               embedded systems, the driver should initialize the
1544               <structfield>display_info</structfield>.<structfield>width_mm</structfield>
1545               and
1546               <structfield>display_info</structfield>.<structfield>height_mm</structfield>
1547               fields with the physical size of the display.
1548             </para></listitem>
1549           </varlistentry>
1550           <varlistentry>
1551             <term id="drm-kms-connector-polled"><structfield>polled</structfield></term>
1552             <listitem><para>
1553               Connector polling mode, a combination of
1554               <variablelist>
1555                 <varlistentry>
1556                   <term>DRM_CONNECTOR_POLL_HPD</term>
1557                   <listitem><para>
1558                     The connector generates hotplug events and doesn't need to be
1559                     periodically polled. The CONNECT and DISCONNECT flags must not
1560                     be set together with the HPD flag.
1561                   </para></listitem>
1562                 </varlistentry>
1563                 <varlistentry>
1564                   <term>DRM_CONNECTOR_POLL_CONNECT</term>
1565                   <listitem><para>
1566                     Periodically poll the connector for connection.
1567                   </para></listitem>
1568                 </varlistentry>
1569                 <varlistentry>
1570                   <term>DRM_CONNECTOR_POLL_DISCONNECT</term>
1571                   <listitem><para>
1572                     Periodically poll the connector for disconnection.
1573                   </para></listitem>
1574                 </varlistentry>
1575               </variablelist>
1576               Set to 0 for connectors that don't support connection status
1577               discovery.
1578             </para></listitem>
1579           </varlistentry>
1580         </variablelist>
1581         <para>
1582           The connector is then registered with a call to
1583           <function>drm_connector_init</function> with a pointer to the connector
1584           functions and a connector type, and exposed through sysfs with a call to
1585           <function>drm_sysfs_connector_add</function>.
1586         </para>
1587         <para>
1588           Supported connector types are
1589           <itemizedlist>
1590             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_VGA</listitem>
1591             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_DVII</listitem>
1592             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_DVID</listitem>
1593             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_DVIA</listitem>
1594             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_Composite</listitem>
1595             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_SVIDEO</listitem>
1596             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_LVDS</listitem>
1597             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_Component</listitem>
1598             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_9PinDIN</listitem>
1599             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_DisplayPort</listitem>
1600             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_HDMIA</listitem>
1601             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_HDMIB</listitem>
1602             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_TV</listitem>
1603             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_eDP</listitem>
1604             <listitem>DRM_MODE_CONNECTOR_VIRTUAL</listitem>
1605           </itemizedlist>
1606         </para>
1607         <para>
1608           Connectors must be attached to an encoder to be used. For devices that
1609           map connectors to encoders 1:1, the connector should be attached at
1610           initialization time with a call to
1611           <function>drm_mode_connector_attach_encoder</function>. The driver must
1612           also set the <structname>drm_connector</structname>
1613           <structfield>encoder</structfield> field to point to the attached
1614           encoder.
1615         </para>
1616         <para>
1617           Finally, drivers must initialize the connectors state change detection
1618           with a call to <function>drm_kms_helper_poll_init</function>. If at
1619           least one connector is pollable but can't generate hotplug interrupts
1620           (indicated by the DRM_CONNECTOR_POLL_CONNECT and
1621           DRM_CONNECTOR_POLL_DISCONNECT connector flags), a delayed work will
1622           automatically be queued to periodically poll for changes. Connectors
1623           that can generate hotplug interrupts must be marked with the
1624           DRM_CONNECTOR_POLL_HPD flag instead, and their interrupt handler must
1625           call <function>drm_helper_hpd_irq_event</function>. The function will
1626           queue a delayed work to check the state of all connectors, but no
1627           periodic polling will be done.
1628         </para>
1629       </sect3>
1630       <sect3>
1631         <title>Connector Operations</title>
1632         <note><para>
1633           Unless otherwise state, all operations are mandatory.
1634         </para></note>
1635         <sect4>
1636           <title>DPMS</title>
1637           <synopsis>void (*dpms)(struct drm_connector *connector, int mode);</synopsis>
1638           <para>
1639             The DPMS operation sets the power state of a connector. The mode
1640             argument is one of
1641             <itemizedlist>
1642               <listitem><para>DRM_MODE_DPMS_ON</para></listitem>
1643               <listitem><para>DRM_MODE_DPMS_STANDBY</para></listitem>
1644               <listitem><para>DRM_MODE_DPMS_SUSPEND</para></listitem>
1645               <listitem><para>DRM_MODE_DPMS_OFF</para></listitem>
1646             </itemizedlist>
1647           </para>
1648           <para>
1649             In all but DPMS_ON mode the encoder to which the connector is attached
1650             should put the display in low-power mode by driving its signals
1651             appropriately. If more than one connector is attached to the encoder
1652             care should be taken not to change the power state of other displays as
1653             a side effect. Low-power mode should be propagated to the encoders and
1654             CRTCs when all related connectors are put in low-power mode.
1655           </para>
1656         </sect4>
1657         <sect4>
1658           <title>Modes</title>
1659           <synopsis>int (*fill_modes)(struct drm_connector *connector, uint32_t max_width,
1660                       uint32_t max_height);</synopsis>
1661           <para>
1662             Fill the mode list with all supported modes for the connector. If the
1663             <parameter>max_width</parameter> and <parameter>max_height</parameter>
1664             arguments are non-zero, the implementation must ignore all modes wider
1665             than <parameter>max_width</parameter> or higher than
1666             <parameter>max_height</parameter>.
1667           </para>
1668           <para>
1669             The connector must also fill in this operation its
1670             <structfield>display_info</structfield>
1671             <structfield>width_mm</structfield> and
1672             <structfield>height_mm</structfield> fields with the connected display
1673             physical size in millimeters. The fields should be set to 0 if the value
1674             isn't known or is not applicable (for instance for projector devices).
1675           </para>
1676         </sect4>
1677         <sect4>
1678           <title>Connection Status</title>
1679           <para>
1680             The connection status is updated through polling or hotplug events when
1681             supported (see <xref linkend="drm-kms-connector-polled"/>). The status
1682             value is reported to userspace through ioctls and must not be used
1683             inside the driver, as it only gets initialized by a call to
1684             <function>drm_mode_getconnector</function> from userspace.
1685           </para>
1686           <synopsis>enum drm_connector_status (*detect)(struct drm_connector *connector,
1687                                         bool force);</synopsis>
1688           <para>
1689             Check to see if anything is attached to the connector. The
1690             <parameter>force</parameter> parameter is set to false whilst polling or
1691             to true when checking the connector due to user request.
1692             <parameter>force</parameter> can be used by the driver to avoid
1693             expensive, destructive operations during automated probing.
1694           </para>
1695           <para>
1696             Return connector_status_connected if something is connected to the
1697             connector, connector_status_disconnected if nothing is connected and
1698             connector_status_unknown if the connection state isn't known.
1699           </para>
1700           <para>
1701             Drivers should only return connector_status_connected if the connection
1702             status has really been probed as connected. Connectors that can't detect
1703             the connection status, or failed connection status probes, should return
1704             connector_status_unknown.
1705           </para>
1706         </sect4>
1707         <sect4>
1708           <title>Miscellaneous</title>
1709           <itemizedlist>
1710             <listitem>
1711               <synopsis>void (*set_property)(struct drm_connector *connector,
1712                      struct drm_property *property, uint64_t value);</synopsis>
1713               <para>
1714                 Set the value of the given connector property to
1715                 <parameter>value</parameter>. See <xref linkend="drm-kms-properties"/>
1716                 for more information about properties.
1717               </para>
1718             </listitem>
1719             <listitem>
1720               <synopsis>void (*destroy)(struct drm_connector *connector);</synopsis>
1721               <para>
1722                 Destroy the connector when not needed anymore. See
1723                 <xref linkend="drm-kms-init"/>.
1724               </para>
1725             </listitem>
1726           </itemizedlist>
1727         </sect4>
1728       </sect3>
1729     </sect2>
1730     <sect2>
1731       <title>Cleanup</title>
1732       <para>
1733         The DRM core manages its objects' lifetime. When an object is not needed
1734         anymore the core calls its destroy function, which must clean up and
1735         free every resource allocated for the object. Every
1736         <function>drm_*_init</function> call must be matched with a
1737         corresponding <function>drm_*_cleanup</function> call to cleanup CRTCs
1738         (<function>drm_crtc_cleanup</function>), planes
1739         (<function>drm_plane_cleanup</function>), encoders
1740         (<function>drm_encoder_cleanup</function>) and connectors
1741         (<function>drm_connector_cleanup</function>). Furthermore, connectors
1742         that have been added to sysfs must be removed by a call to
1743         <function>drm_sysfs_connector_remove</function> before calling
1744         <function>drm_connector_cleanup</function>.
1745       </para>
1746       <para>
1747         Connectors state change detection must be cleanup up with a call to
1748         <function>drm_kms_helper_poll_fini</function>.
1749       </para>
1750     </sect2>
1751     <sect2>
1752       <title>Output discovery and initialization example</title>
1753       <programlisting><![CDATA[
1754 void intel_crt_init(struct drm_device *dev)
1755 {
1756         struct drm_connector *connector;
1757         struct intel_output *intel_output;
1758
1759         intel_output = kzalloc(sizeof(struct intel_output), GFP_KERNEL);
1760         if (!intel_output)
1761                 return;
1762
1763         connector = &intel_output->base;
1764         drm_connector_init(dev, &intel_output->base,
1765                            &intel_crt_connector_funcs, DRM_MODE_CONNECTOR_VGA);
1766
1767         drm_encoder_init(dev, &intel_output->enc, &intel_crt_enc_funcs,
1768                          DRM_MODE_ENCODER_DAC);
1769
1770         drm_mode_connector_attach_encoder(&intel_output->base,
1771                                           &intel_output->enc);
1772
1773         /* Set up the DDC bus. */
1774         intel_output->ddc_bus = intel_i2c_create(dev, GPIOA, "CRTDDC_A");
1775         if (!intel_output->ddc_bus) {
1776                 dev_printk(KERN_ERR, &dev->pdev->dev, "DDC bus registration "
1777                            "failed.\n");
1778                 return;
1779         }
1780
1781         intel_output->type = INTEL_OUTPUT_ANALOG;
1782         connector->interlace_allowed = 0;
1783         connector->doublescan_allowed = 0;
1784
1785         drm_encoder_helper_add(&intel_output->enc, &intel_crt_helper_funcs);
1786         drm_connector_helper_add(connector, &intel_crt_connector_helper_funcs);
1787
1788         drm_sysfs_connector_add(connector);
1789 }]]></programlisting>
1790       <para>
1791         In the example above (taken from the i915 driver), a CRTC, connector and
1792         encoder combination is created. A device-specific i2c bus is also
1793         created for fetching EDID data and performing monitor detection. Once
1794         the process is complete, the new connector is registered with sysfs to
1795         make its properties available to applications.
1796       </para>
1797     </sect2>
1798     <sect2>
1799       <title>KMS API Functions</title>
1800 !Edrivers/gpu/drm/drm_crtc.c
1801     </sect2>
1802   </sect1>
1803
1804   <!-- Internals: kms helper functions -->
1805
1806   <sect1>
1807     <title>Mode Setting Helper Functions</title>
1808     <para>
1809       The plane, CRTC, encoder and connector functions provided by the drivers
1810       implement the DRM API. They're called by the DRM core and ioctl handlers
1811       to handle device state changes and configuration request. As implementing
1812       those functions often requires logic not specific to drivers, mid-layer
1813       helper functions are available to avoid duplicating boilerplate code.
1814     </para>
1815     <para>
1816       The DRM core contains one mid-layer implementation. The mid-layer provides
1817       implementations of several plane, CRTC, encoder and connector functions
1818       (called from the top of the mid-layer) that pre-process requests and call
1819       lower-level functions provided by the driver (at the bottom of the
1820       mid-layer). For instance, the
1821       <function>drm_crtc_helper_set_config</function> function can be used to
1822       fill the struct <structname>drm_crtc_funcs</structname>
1823       <structfield>set_config</structfield> field. When called, it will split
1824       the <methodname>set_config</methodname> operation in smaller, simpler
1825       operations and call the driver to handle them.
1826     </para>
1827     <para>
1828       To use the mid-layer, drivers call <function>drm_crtc_helper_add</function>,
1829       <function>drm_encoder_helper_add</function> and
1830       <function>drm_connector_helper_add</function> functions to install their
1831       mid-layer bottom operations handlers, and fill the
1832       <structname>drm_crtc_funcs</structname>,
1833       <structname>drm_encoder_funcs</structname> and
1834       <structname>drm_connector_funcs</structname> structures with pointers to
1835       the mid-layer top API functions. Installing the mid-layer bottom operation
1836       handlers is best done right after registering the corresponding KMS object.
1837     </para>
1838     <para>
1839       The mid-layer is not split between CRTC, encoder and connector operations.
1840       To use it, a driver must provide bottom functions for all of the three KMS
1841       entities.
1842     </para>
1843     <sect2>
1844       <title>Helper Functions</title>
1845       <itemizedlist>
1846         <listitem>
1847           <synopsis>int drm_crtc_helper_set_config(struct drm_mode_set *set);</synopsis>
1848           <para>
1849             The <function>drm_crtc_helper_set_config</function> helper function
1850             is a CRTC <methodname>set_config</methodname> implementation. It
1851             first tries to locate the best encoder for each connector by calling
1852             the connector <methodname>best_encoder</methodname> helper
1853             operation.
1854           </para>
1855           <para>
1856             After locating the appropriate encoders, the helper function will
1857             call the <methodname>mode_fixup</methodname> encoder and CRTC helper
1858             operations to adjust the requested mode, or reject it completely in
1859             which case an error will be returned to the application. If the new
1860             configuration after mode adjustment is identical to the current
1861             configuration the helper function will return without performing any
1862             other operation.
1863           </para>
1864           <para>
1865             If the adjusted mode is identical to the current mode but changes to
1866             the frame buffer need to be applied, the
1867             <function>drm_crtc_helper_set_config</function> function will call
1868             the CRTC <methodname>mode_set_base</methodname> helper operation. If
1869             the adjusted mode differs from the current mode, or if the
1870             <methodname>mode_set_base</methodname> helper operation is not
1871             provided, the helper function performs a full mode set sequence by
1872             calling the <methodname>prepare</methodname>,
1873             <methodname>mode_set</methodname> and
1874             <methodname>commit</methodname> CRTC and encoder helper operations,
1875             in that order.
1876           </para>
1877         </listitem>
1878         <listitem>
1879           <synopsis>void drm_helper_connector_dpms(struct drm_connector *connector, int mode);</synopsis>
1880           <para>
1881             The <function>drm_helper_connector_dpms</function> helper function
1882             is a connector <methodname>dpms</methodname> implementation that
1883             tracks power state of connectors. To use the function, drivers must
1884             provide <methodname>dpms</methodname> helper operations for CRTCs
1885             and encoders to apply the DPMS state to the device.
1886           </para>
1887           <para>
1888             The mid-layer doesn't track the power state of CRTCs and encoders.
1889             The <methodname>dpms</methodname> helper operations can thus be
1890             called with a mode identical to the currently active mode.
1891           </para>
1892         </listitem>
1893         <listitem>
1894           <synopsis>int drm_helper_probe_single_connector_modes(struct drm_connector *connector,
1895                                             uint32_t maxX, uint32_t maxY);</synopsis>
1896           <para>
1897             The <function>drm_helper_probe_single_connector_modes</function> helper
1898             function is a connector <methodname>fill_modes</methodname>
1899             implementation that updates the connection status for the connector
1900             and then retrieves a list of modes by calling the connector
1901             <methodname>get_modes</methodname> helper operation.
1902           </para>
1903           <para>
1904             The function filters out modes larger than
1905             <parameter>max_width</parameter> and <parameter>max_height</parameter>
1906             if specified. It then calls the connector
1907             <methodname>mode_valid</methodname> helper operation for  each mode in
1908             the probed list to check whether the mode is valid for the connector.
1909           </para>
1910         </listitem>
1911       </itemizedlist>
1912     </sect2>
1913     <sect2>
1914       <title>CRTC Helper Operations</title>
1915       <itemizedlist>
1916         <listitem id="drm-helper-crtc-mode-fixup">
1917           <synopsis>bool (*mode_fixup)(struct drm_crtc *crtc,
1918                        const struct drm_display_mode *mode,
1919                        struct drm_display_mode *adjusted_mode);</synopsis>
1920           <para>
1921             Let CRTCs adjust the requested mode or reject it completely. This
1922             operation returns true if the mode is accepted (possibly after being
1923             adjusted) or false if it is rejected.
1924           </para>
1925           <para>
1926             The <methodname>mode_fixup</methodname> operation should reject the
1927             mode if it can't reasonably use it. The definition of "reasonable"
1928             is currently fuzzy in this context. One possible behaviour would be
1929             to set the adjusted mode to the panel timings when a fixed-mode
1930             panel is used with hardware capable of scaling. Another behaviour
1931             would be to accept any input mode and adjust it to the closest mode
1932             supported by the hardware (FIXME: This needs to be clarified).
1933           </para>
1934         </listitem>
1935         <listitem>
1936           <synopsis>int (*mode_set_base)(struct drm_crtc *crtc, int x, int y,
1937                      struct drm_framebuffer *old_fb)</synopsis>
1938           <para>
1939             Move the CRTC on the current frame buffer (stored in
1940             <literal>crtc-&gt;fb</literal>) to position (x,y). Any of the frame
1941             buffer, x position or y position may have been modified.
1942           </para>
1943           <para>
1944             This helper operation is optional. If not provided, the
1945             <function>drm_crtc_helper_set_config</function> function will fall
1946             back to the <methodname>mode_set</methodname> helper operation.
1947           </para>
1948           <note><para>
1949             FIXME: Why are x and y passed as arguments, as they can be accessed
1950             through <literal>crtc-&gt;x</literal> and
1951             <literal>crtc-&gt;y</literal>?
1952           </para></note>
1953         </listitem>
1954         <listitem>
1955           <synopsis>void (*prepare)(struct drm_crtc *crtc);</synopsis>
1956           <para>
1957             Prepare the CRTC for mode setting. This operation is called after
1958             validating the requested mode. Drivers use it to perform
1959             device-specific operations required before setting the new mode.
1960           </para>
1961         </listitem>
1962         <listitem>
1963           <synopsis>int (*mode_set)(struct drm_crtc *crtc, struct drm_display_mode *mode,
1964                 struct drm_display_mode *adjusted_mode, int x, int y,
1965                 struct drm_framebuffer *old_fb);</synopsis>
1966           <para>
1967             Set a new mode, position and frame buffer. Depending on the device
1968             requirements, the mode can be stored internally by the driver and
1969             applied in the <methodname>commit</methodname> operation, or
1970             programmed to the hardware immediately.
1971           </para>
1972           <para>
1973             The <methodname>mode_set</methodname> operation returns 0 on success
1974             or a negative error code if an error occurs.
1975           </para>
1976         </listitem>
1977         <listitem>
1978           <synopsis>void (*commit)(struct drm_crtc *crtc);</synopsis>
1979           <para>
1980             Commit a mode. This operation is called after setting the new mode.
1981             Upon return the device must use the new mode and be fully
1982             operational.
1983           </para>
1984         </listitem>
1985       </itemizedlist>
1986     </sect2>
1987     <sect2>
1988       <title>Encoder Helper Operations</title>
1989       <itemizedlist>
1990         <listitem>
1991           <synopsis>bool (*mode_fixup)(struct drm_encoder *encoder,
1992                        const struct drm_display_mode *mode,
1993                        struct drm_display_mode *adjusted_mode);</synopsis>
1994           <para>
1995             Let encoders adjust the requested mode or reject it completely. This
1996             operation returns true if the mode is accepted (possibly after being
1997             adjusted) or false if it is rejected. See the
1998             <link linkend="drm-helper-crtc-mode-fixup">mode_fixup CRTC helper
1999             operation</link> for an explanation of the allowed adjustments.
2000           </para>
2001         </listitem>
2002         <listitem>
2003           <synopsis>void (*prepare)(struct drm_encoder *encoder);</synopsis>
2004           <para>
2005             Prepare the encoder for mode setting. This operation is called after
2006             validating the requested mode. Drivers use it to perform
2007             device-specific operations required before setting the new mode.
2008           </para>
2009         </listitem>
2010         <listitem>
2011           <synopsis>void (*mode_set)(struct drm_encoder *encoder,
2012                  struct drm_display_mode *mode,
2013                  struct drm_display_mode *adjusted_mode);</synopsis>
2014           <para>
2015             Set a new mode. Depending on the device requirements, the mode can
2016             be stored internally by the driver and applied in the
2017             <methodname>commit</methodname> operation, or programmed to the
2018             hardware immediately.
2019           </para>
2020         </listitem>
2021         <listitem>
2022           <synopsis>void (*commit)(struct drm_encoder *encoder);</synopsis>
2023           <para>
2024             Commit a mode. This operation is called after setting the new mode.
2025             Upon return the device must use the new mode and be fully
2026             operational.
2027           </para>
2028         </listitem>
2029       </itemizedlist>
2030     </sect2>
2031     <sect2>
2032       <title>Connector Helper Operations</title>
2033       <itemizedlist>
2034         <listitem>
2035           <synopsis>struct drm_encoder *(*best_encoder)(struct drm_connector *connector);</synopsis>
2036           <para>
2037             Return a pointer to the best encoder for the connecter. Device that
2038             map connectors to encoders 1:1 simply return the pointer to the
2039             associated encoder. This operation is mandatory.
2040           </para>
2041         </listitem>
2042         <listitem>
2043           <synopsis>int (*get_modes)(struct drm_connector *connector);</synopsis>
2044           <para>
2045             Fill the connector's <structfield>probed_modes</structfield> list
2046             by parsing EDID data with <function>drm_add_edid_modes</function> or
2047             calling <function>drm_mode_probed_add</function> directly for every
2048             supported mode and return the number of modes it has detected. This
2049             operation is mandatory.
2050           </para>
2051           <para>
2052             When adding modes manually the driver creates each mode with a call to
2053             <function>drm_mode_create</function> and must fill the following fields.
2054             <itemizedlist>
2055               <listitem>
2056                 <synopsis>__u32 type;</synopsis>
2057                 <para>
2058                   Mode type bitmask, a combination of
2059                   <variablelist>
2060                     <varlistentry>
2061                       <term>DRM_MODE_TYPE_BUILTIN</term>
2062                       <listitem><para>not used?</para></listitem>
2063                     </varlistentry>
2064                     <varlistentry>
2065                       <term>DRM_MODE_TYPE_CLOCK_C</term>
2066                       <listitem><para>not used?</para></listitem>
2067                     </varlistentry>
2068                     <varlistentry>
2069                       <term>DRM_MODE_TYPE_CRTC_C</term>
2070                       <listitem><para>not used?</para></listitem>
2071                     </varlistentry>
2072                     <varlistentry>
2073                       <term>
2074         DRM_MODE_TYPE_PREFERRED - The preferred mode for the connector
2075                       </term>
2076                       <listitem>
2077                         <para>not used?</para>
2078                       </listitem>
2079                     </varlistentry>
2080                     <varlistentry>
2081                       <term>DRM_MODE_TYPE_DEFAULT</term>
2082                       <listitem><para>not used?</para></listitem>
2083                     </varlistentry>
2084                     <varlistentry>
2085                       <term>DRM_MODE_TYPE_USERDEF</term>
2086                       <listitem><para>not used?</para></listitem>
2087                     </varlistentry>
2088                     <varlistentry>
2089                       <term>DRM_MODE_TYPE_DRIVER</term>
2090                       <listitem>
2091                         <para>
2092                           The mode has been created by the driver (as opposed to
2093                           to user-created modes).
2094                         </para>
2095                       </listitem>
2096                     </varlistentry>
2097                   </variablelist>
2098                   Drivers must set the DRM_MODE_TYPE_DRIVER bit for all modes they
2099                   create, and set the DRM_MODE_TYPE_PREFERRED bit for the preferred
2100                   mode.
2101                 </para>
2102               </listitem>
2103               <listitem>
2104                 <synopsis>__u32 clock;</synopsis>
2105                 <para>Pixel clock frequency in kHz unit</para>
2106               </listitem>
2107               <listitem>
2108                 <synopsis>__u16 hdisplay, hsync_start, hsync_end, htotal;
2109     __u16 vdisplay, vsync_start, vsync_end, vtotal;</synopsis>
2110                 <para>Horizontal and vertical timing information</para>
2111                 <screen><![CDATA[
2112              Active                 Front           Sync           Back
2113              Region                 Porch                          Porch
2114     <-----------------------><----------------><-------------><-------------->
2115
2116       //////////////////////|
2117      ////////////////////// |
2118     //////////////////////  |..................               ................
2119                                                _______________
2120
2121     <----- [hv]display ----->
2122     <------------- [hv]sync_start ------------>
2123     <--------------------- [hv]sync_end --------------------->
2124     <-------------------------------- [hv]total ----------------------------->
2125 ]]></screen>
2126               </listitem>
2127               <listitem>
2128                 <synopsis>__u16 hskew;
2129     __u16 vscan;</synopsis>
2130                 <para>Unknown</para>
2131               </listitem>
2132               <listitem>
2133                 <synopsis>__u32 flags;</synopsis>
2134                 <para>
2135                   Mode flags, a combination of
2136                   <variablelist>
2137                     <varlistentry>
2138                       <term>DRM_MODE_FLAG_PHSYNC</term>
2139                       <listitem><para>
2140                         Horizontal sync is active high
2141                       </para></listitem>
2142                     </varlistentry>
2143                     <varlistentry>
2144                       <term>DRM_MODE_FLAG_NHSYNC</term>
2145                       <listitem><para>
2146                         Horizontal sync is active low
2147                       </para></listitem>
2148                     </varlistentry>
2149                     <varlistentry>
2150                       <term>DRM_MODE_FLAG_PVSYNC</term>
2151                       <listitem><para>
2152                         Vertical sync is active high
2153                       </para></listitem>
2154                     </varlistentry>
2155                     <varlistentry>
2156                       <term>DRM_MODE_FLAG_NVSYNC</term>
2157                       <listitem><para>
2158                         Vertical sync is active low
2159                       </para></listitem>
2160                     </varlistentry>
2161                     <varlistentry>
2162                       <term>DRM_MODE_FLAG_INTERLACE</term>
2163                       <listitem><para>
2164                         Mode is interlaced
2165                       </para></listitem>
2166                     </varlistentry>
2167                     <varlistentry>
2168                       <term>DRM_MODE_FLAG_DBLSCAN</term>
2169                       <listitem><para>
2170                         Mode uses doublescan
2171                       </para></listitem>
2172                     </varlistentry>
2173                     <varlistentry>
2174                       <term>DRM_MODE_FLAG_CSYNC</term>
2175                       <listitem><para>
2176                         Mode uses composite sync
2177                       </para></listitem>
2178                     </varlistentry>
2179                     <varlistentry>
2180                       <term>DRM_MODE_FLAG_PCSYNC</term>
2181                       <listitem><para>
2182                         Composite sync is active high
2183                       </para></listitem>
2184                     </varlistentry>
2185                     <varlistentry>
2186                       <term>DRM_MODE_FLAG_NCSYNC</term>
2187                       <listitem><para>
2188                         Composite sync is active low
2189                       </para></listitem>
2190                     </varlistentry>
2191                     <varlistentry>
2192                       <term>DRM_MODE_FLAG_HSKEW</term>
2193                       <listitem><para>
2194                         hskew provided (not used?)
2195                       </para></listitem>
2196                     </varlistentry>
2197                     <varlistentry>
2198                       <term>DRM_MODE_FLAG_BCAST</term>
2199                       <listitem><para>
2200                         not used?
2201                       </para></listitem>
2202                     </varlistentry>
2203                     <varlistentry>
2204                       <term>DRM_MODE_FLAG_PIXMUX</term>
2205                       <listitem><para>
2206                         not used?
2207                       </para></listitem>
2208                     </varlistentry>
2209                     <varlistentry>
2210                       <term>DRM_MODE_FLAG_DBLCLK</term>
2211                       <listitem><para>
2212                         not used?
2213                       </para></listitem>
2214                     </varlistentry>
2215                     <varlistentry>
2216                       <term>DRM_MODE_FLAG_CLKDIV2</term>
2217                       <listitem><para>
2218                         ?
2219                       </para></listitem>
2220                     </varlistentry>
2221                   </variablelist>
2222                 </para>
2223                 <para>
2224                   Note that modes marked with the INTERLACE or DBLSCAN flags will be
2225                   filtered out by
2226                   <function>drm_helper_probe_single_connector_modes</function> if
2227                   the connector's <structfield>interlace_allowed</structfield> or
2228                   <structfield>doublescan_allowed</structfield> field is set to 0.
2229                 </para>
2230               </listitem>
2231               <listitem>
2232                 <synopsis>char name[DRM_DISPLAY_MODE_LEN];</synopsis>
2233                 <para>
2234                   Mode name. The driver must call
2235                   <function>drm_mode_set_name</function> to fill the mode name from
2236                   <structfield>hdisplay</structfield>,
2237                   <structfield>vdisplay</structfield> and interlace flag after
2238                   filling the corresponding fields.
2239                 </para>
2240               </listitem>
2241             </itemizedlist>
2242           </para>
2243           <para>
2244             The <structfield>vrefresh</structfield> value is computed by
2245             <function>drm_helper_probe_single_connector_modes</function>.
2246           </para>
2247           <para>
2248             When parsing EDID data, <function>drm_add_edid_modes</function> fill the
2249             connector <structfield>display_info</structfield>
2250             <structfield>width_mm</structfield> and
2251             <structfield>height_mm</structfield> fields. When creating modes
2252             manually the <methodname>get_modes</methodname> helper operation must
2253             set the <structfield>display_info</structfield>
2254             <structfield>width_mm</structfield> and
2255             <structfield>height_mm</structfield> fields if they haven't been set
2256             already (for instance at initialization time when a fixed-size panel is
2257             attached to the connector). The mode <structfield>width_mm</structfield>
2258             and <structfield>height_mm</structfield> fields are only used internally
2259             during EDID parsing and should not be set when creating modes manually.
2260           </para>
2261         </listitem>
2262         <listitem>
2263           <synopsis>int (*mode_valid)(struct drm_connector *connector,
2264                   struct drm_display_mode *mode);</synopsis>
2265           <para>
2266             Verify whether a mode is valid for the connector. Return MODE_OK for
2267             supported modes and one of the enum drm_mode_status values (MODE_*)
2268             for unsupported modes. This operation is mandatory.
2269           </para>
2270           <para>
2271             As the mode rejection reason is currently not used beside for
2272             immediately removing the unsupported mode, an implementation can
2273             return MODE_BAD regardless of the exact reason why the mode is not
2274             valid.
2275           </para>
2276           <note><para>
2277             Note that the <methodname>mode_valid</methodname> helper operation is
2278             only called for modes detected by the device, and
2279             <emphasis>not</emphasis> for modes set by the user through the CRTC
2280             <methodname>set_config</methodname> operation.
2281           </para></note>
2282         </listitem>
2283       </itemizedlist>
2284     </sect2>
2285     <sect2>
2286       <title>Modeset Helper Functions Reference</title>
2287 !Edrivers/gpu/drm/drm_crtc_helper.c
2288     </sect2>
2289     <sect2>
2290       <title>Output Probing Helper Functions Reference</title>
2291 !Pdrivers/gpu/drm/drm_probe_helper.c output probing helper overview
2292 !Edrivers/gpu/drm/drm_probe_helper.c
2293     </sect2>
2294     <sect2>
2295       <title>fbdev Helper Functions Reference</title>
2296 !Pdrivers/gpu/drm/drm_fb_helper.c fbdev helpers
2297 !Edrivers/gpu/drm/drm_fb_helper.c
2298 !Iinclude/drm/drm_fb_helper.h
2299     </sect2>
2300     <sect2>
2301       <title>Display Port Helper Functions Reference</title>
2302 !Pdrivers/gpu/drm/drm_dp_helper.c dp helpers
2303 !Iinclude/drm/drm_dp_helper.h
2304 !Edrivers/gpu/drm/drm_dp_helper.c
2305     </sect2>
2306     <sect2>
2307       <title>EDID Helper Functions Reference</title>
2308 !Edrivers/gpu/drm/drm_edid.c
2309     </sect2>
2310     <sect2>
2311       <title>Rectangle Utilities Reference</title>
2312 !Pinclude/drm/drm_rect.h rect utils
2313 !Iinclude/drm/drm_rect.h
2314 !Edrivers/gpu/drm/drm_rect.c
2315     </sect2>
2316     <sect2>
2317       <title>Flip-work Helper Reference</title>
2318 !Pinclude/drm/drm_flip_work.h flip utils
2319 !Iinclude/drm/drm_flip_work.h
2320 !Edrivers/gpu/drm/drm_flip_work.c
2321     </sect2>
2322     <sect2>
2323       <title>HDMI Infoframes Helper Reference</title>
2324       <para>
2325         Strictly speaking this is not a DRM helper library but generally useable
2326         by any driver interfacing with HDMI outputs like v4l or alsa drivers.
2327         But it nicely fits into the overall topic of mode setting helper
2328         libraries and hence is also included here.
2329       </para>
2330 !Iinclude/linux/hdmi.h
2331 !Edrivers/video/hdmi.c
2332     </sect2>
2333     <sect2>
2334       <title id="drm-kms-planehelpers">Plane Helper Reference</title>
2335 !Edrivers/gpu/drm/drm_plane_helper.c Plane Helpers
2336     </sect2>
2337   </sect1>
2338
2339   <!-- Internals: kms properties -->
2340
2341   <sect1 id="drm-kms-properties">
2342     <title>KMS Properties</title>
2343     <para>
2344       Drivers may need to expose additional parameters to applications than
2345       those described in the previous sections. KMS supports attaching
2346       properties to CRTCs, connectors and planes and offers a userspace API to
2347       list, get and set the property values.
2348     </para>
2349     <para>
2350       Properties are identified by a name that uniquely defines the property
2351       purpose, and store an associated value. For all property types except blob
2352       properties the value is a 64-bit unsigned integer.
2353     </para>
2354     <para>
2355       KMS differentiates between properties and property instances. Drivers
2356       first create properties and then create and associate individual instances
2357       of those properties to objects. A property can be instantiated multiple
2358       times and associated with different objects. Values are stored in property
2359       instances, and all other property information are stored in the propery
2360       and shared between all instances of the property.
2361     </para>
2362     <para>
2363       Every property is created with a type that influences how the KMS core
2364       handles the property. Supported property types are
2365       <variablelist>
2366         <varlistentry>
2367           <term>DRM_MODE_PROP_RANGE</term>
2368           <listitem><para>Range properties report their minimum and maximum
2369             admissible values. The KMS core verifies that values set by
2370             application fit in that range.</para></listitem>
2371         </varlistentry>
2372         <varlistentry>
2373           <term>DRM_MODE_PROP_ENUM</term>
2374           <listitem><para>Enumerated properties take a numerical value that
2375             ranges from 0 to the number of enumerated values defined by the
2376             property minus one, and associate a free-formed string name to each
2377             value. Applications can retrieve the list of defined value-name pairs
2378             and use the numerical value to get and set property instance values.
2379             </para></listitem>
2380         </varlistentry>
2381         <varlistentry>
2382           <term>DRM_MODE_PROP_BITMASK</term>
2383           <listitem><para>Bitmask properties are enumeration properties that
2384             additionally restrict all enumerated values to the 0..63 range.
2385             Bitmask property instance values combine one or more of the
2386             enumerated bits defined by the property.</para></listitem>
2387         </varlistentry>
2388         <varlistentry>
2389           <term>DRM_MODE_PROP_BLOB</term>
2390           <listitem><para>Blob properties store a binary blob without any format
2391             restriction. The binary blobs are created as KMS standalone objects,
2392             and blob property instance values store the ID of their associated
2393             blob object.</para>
2394             <para>Blob properties are only used for the connector EDID property
2395             and cannot be created by drivers.</para></listitem>
2396         </varlistentry>
2397       </variablelist>
2398     </para>
2399     <para>
2400       To create a property drivers call one of the following functions depending
2401       on the property type. All property creation functions take property flags
2402       and name, as well as type-specific arguments.
2403       <itemizedlist>
2404         <listitem>
2405           <synopsis>struct drm_property *drm_property_create_range(struct drm_device *dev, int flags,
2406                                                const char *name,
2407                                                uint64_t min, uint64_t max);</synopsis>
2408           <para>Create a range property with the given minimum and maximum
2409             values.</para>
2410         </listitem>
2411         <listitem>
2412           <synopsis>struct drm_property *drm_property_create_enum(struct drm_device *dev, int flags,
2413                                               const char *name,
2414                                               const struct drm_prop_enum_list *props,
2415                                               int num_values);</synopsis>
2416           <para>Create an enumerated property. The <parameter>props</parameter>
2417             argument points to an array of <parameter>num_values</parameter>
2418             value-name pairs.</para>
2419         </listitem>
2420         <listitem>
2421           <synopsis>struct drm_property *drm_property_create_bitmask(struct drm_device *dev,
2422                                                  int flags, const char *name,
2423                                                  const struct drm_prop_enum_list *props,
2424                                                  int num_values);</synopsis>
2425           <para>Create a bitmask property. The <parameter>props</parameter>
2426             argument points to an array of <parameter>num_values</parameter>
2427             value-name pairs.</para>
2428         </listitem>
2429       </itemizedlist>
2430     </para>
2431     <para>
2432       Properties can additionally be created as immutable, in which case they
2433       will be read-only for applications but can be modified by the driver. To
2434       create an immutable property drivers must set the DRM_MODE_PROP_IMMUTABLE
2435       flag at property creation time.
2436     </para>
2437     <para>
2438       When no array of value-name pairs is readily available at property
2439       creation time for enumerated or range properties, drivers can create
2440       the property using the <function>drm_property_create</function> function
2441       and manually add enumeration value-name pairs by calling the
2442       <function>drm_property_add_enum</function> function. Care must be taken to
2443       properly specify the property type through the <parameter>flags</parameter>
2444       argument.
2445     </para>
2446     <para>
2447       After creating properties drivers can attach property instances to CRTC,
2448       connector and plane objects by calling the
2449       <function>drm_object_attach_property</function>. The function takes a
2450       pointer to the target object, a pointer to the previously created property
2451       and an initial instance value.
2452     </para>
2453   </sect1>
2454
2455   <!-- Internals: vertical blanking -->
2456
2457   <sect1 id="drm-vertical-blank">
2458     <title>Vertical Blanking</title>
2459     <para>
2460       Vertical blanking plays a major role in graphics rendering. To achieve
2461       tear-free display, users must synchronize page flips and/or rendering to
2462       vertical blanking. The DRM API offers ioctls to perform page flips
2463       synchronized to vertical blanking and wait for vertical blanking.
2464     </para>
2465     <para>
2466       The DRM core handles most of the vertical blanking management logic, which
2467       involves filtering out spurious interrupts, keeping race-free blanking
2468       counters, coping with counter wrap-around and resets and keeping use
2469       counts. It relies on the driver to generate vertical blanking interrupts
2470       and optionally provide a hardware vertical blanking counter. Drivers must
2471       implement the following operations.
2472     </para>
2473     <itemizedlist>
2474       <listitem>
2475         <synopsis>int (*enable_vblank) (struct drm_device *dev, int crtc);
2476 void (*disable_vblank) (struct drm_device *dev, int crtc);</synopsis>
2477         <para>
2478           Enable or disable vertical blanking interrupts for the given CRTC.
2479         </para>
2480       </listitem>
2481       <listitem>
2482         <synopsis>u32 (*get_vblank_counter) (struct drm_device *dev, int crtc);</synopsis>
2483         <para>
2484           Retrieve the value of the vertical blanking counter for the given
2485           CRTC. If the hardware maintains a vertical blanking counter its value
2486           should be returned. Otherwise drivers can use the
2487           <function>drm_vblank_count</function> helper function to handle this
2488           operation.
2489         </para>
2490       </listitem>
2491     </itemizedlist>
2492     <para>
2493       Drivers must initialize the vertical blanking handling core with a call to
2494       <function>drm_vblank_init</function> in their
2495       <methodname>load</methodname> operation. The function will set the struct
2496       <structname>drm_device</structname>
2497       <structfield>vblank_disable_allowed</structfield> field to 0. This will
2498       keep vertical blanking interrupts enabled permanently until the first mode
2499       set operation, where <structfield>vblank_disable_allowed</structfield> is
2500       set to 1. The reason behind this is not clear. Drivers can set the field
2501       to 1 after <function>calling drm_vblank_init</function> to make vertical
2502       blanking interrupts dynamically managed from the beginning.
2503     </para>
2504     <para>
2505       Vertical blanking interrupts can be enabled by the DRM core or by drivers
2506       themselves (for instance to handle page flipping operations). The DRM core
2507       maintains a vertical blanking use count to ensure that the interrupts are
2508       not disabled while a user still needs them. To increment the use count,
2509       drivers call <function>drm_vblank_get</function>. Upon return vertical
2510       blanking interrupts are guaranteed to be enabled.
2511     </para>
2512     <para>
2513       To decrement the use count drivers call
2514       <function>drm_vblank_put</function>. Only when the use count drops to zero
2515       will the DRM core disable the vertical blanking interrupts after a delay
2516       by scheduling a timer. The delay is accessible through the vblankoffdelay
2517       module parameter or the <varname>drm_vblank_offdelay</varname> global
2518       variable and expressed in milliseconds. Its default value is 5000 ms.
2519     </para>
2520     <para>
2521       When a vertical blanking interrupt occurs drivers only need to call the
2522       <function>drm_handle_vblank</function> function to account for the
2523       interrupt.
2524     </para>
2525     <para>
2526       Resources allocated by <function>drm_vblank_init</function> must be freed
2527       with a call to <function>drm_vblank_cleanup</function> in the driver
2528       <methodname>unload</methodname> operation handler.
2529     </para>
2530   </sect1>
2531
2532   <!-- Internals: open/close, file operations and ioctls -->
2533
2534   <sect1>
2535     <title>Open/Close, File Operations and IOCTLs</title>
2536     <sect2>
2537       <title>Open and Close</title>
2538       <synopsis>int (*firstopen) (struct drm_device *);
2539 void (*lastclose) (struct drm_device *);
2540 int (*open) (struct drm_device *, struct drm_file *);
2541 void (*preclose) (struct drm_device *, struct drm_file *);
2542 void (*postclose) (struct drm_device *, struct drm_file *);</synopsis>
2543       <abstract>Open and close handlers. None of those methods are mandatory.
2544       </abstract>
2545       <para>
2546         The <methodname>firstopen</methodname> method is called by the DRM core
2547         for legacy UMS (User Mode Setting) drivers only when an application
2548         opens a device that has no other opened file handle. UMS drivers can
2549         implement it to acquire device resources. KMS drivers can't use the
2550         method and must acquire resources in the <methodname>load</methodname>
2551         method instead.
2552       </para>
2553       <para>
2554         Similarly the <methodname>lastclose</methodname> method is called when
2555         the last application holding a file handle opened on the device closes
2556         it, for both UMS and KMS drivers. Additionally, the method is also
2557         called at module unload time or, for hot-pluggable devices, when the
2558         device is unplugged. The <methodname>firstopen</methodname> and
2559         <methodname>lastclose</methodname> calls can thus be unbalanced.
2560       </para>
2561       <para>
2562         The <methodname>open</methodname> method is called every time the device
2563         is opened by an application. Drivers can allocate per-file private data
2564         in this method and store them in the struct
2565         <structname>drm_file</structname> <structfield>driver_priv</structfield>
2566         field. Note that the <methodname>open</methodname> method is called
2567         before <methodname>firstopen</methodname>.
2568       </para>
2569       <para>
2570         The close operation is split into <methodname>preclose</methodname> and
2571         <methodname>postclose</methodname> methods. Drivers must stop and
2572         cleanup all per-file operations in the <methodname>preclose</methodname>
2573         method. For instance pending vertical blanking and page flip events must
2574         be cancelled. No per-file operation is allowed on the file handle after
2575         returning from the <methodname>preclose</methodname> method.
2576       </para>
2577       <para>
2578         Finally the <methodname>postclose</methodname> method is called as the
2579         last step of the close operation, right before calling the
2580         <methodname>lastclose</methodname> method if no other open file handle
2581         exists for the device. Drivers that have allocated per-file private data
2582         in the <methodname>open</methodname> method should free it here.
2583       </para>
2584       <para>
2585         The <methodname>lastclose</methodname> method should restore CRTC and
2586         plane properties to default value, so that a subsequent open of the
2587         device will not inherit state from the previous user. It can also be
2588         used to execute delayed power switching state changes, e.g. in
2589         conjunction with the vga-switcheroo infrastructure. Beyond that KMS
2590         drivers should not do any further cleanup. Only legacy UMS drivers might
2591         need to clean up device state so that the vga console or an independent
2592         fbdev driver could take over.
2593       </para>
2594     </sect2>
2595     <sect2>
2596       <title>File Operations</title>
2597       <synopsis>const struct file_operations *fops</synopsis>
2598       <abstract>File operations for the DRM device node.</abstract>
2599       <para>
2600         Drivers must define the file operations structure that forms the DRM
2601         userspace API entry point, even though most of those operations are
2602         implemented in the DRM core. The <methodname>open</methodname>,
2603         <methodname>release</methodname> and <methodname>ioctl</methodname>
2604         operations are handled by
2605         <programlisting>
2606         .owner = THIS_MODULE,
2607         .open = drm_open,
2608         .release = drm_release,
2609         .unlocked_ioctl = drm_ioctl,
2610   #ifdef CONFIG_COMPAT
2611         .compat_ioctl = drm_compat_ioctl,
2612   #endif
2613         </programlisting>
2614       </para>
2615       <para>
2616         Drivers that implement private ioctls that requires 32/64bit
2617         compatibility support must provide their own
2618         <methodname>compat_ioctl</methodname> handler that processes private
2619         ioctls and calls <function>drm_compat_ioctl</function> for core ioctls.
2620       </para>
2621       <para>
2622         The <methodname>read</methodname> and <methodname>poll</methodname>
2623         operations provide support for reading DRM events and polling them. They
2624         are implemented by
2625         <programlisting>
2626         .poll = drm_poll,
2627         .read = drm_read,
2628         .llseek = no_llseek,
2629         </programlisting>
2630       </para>
2631       <para>
2632         The memory mapping implementation varies depending on how the driver
2633         manages memory. Pre-GEM drivers will use <function>drm_mmap</function>,
2634         while GEM-aware drivers will use <function>drm_gem_mmap</function>. See
2635         <xref linkend="drm-gem"/>.
2636         <programlisting>
2637         .mmap = drm_gem_mmap,
2638         </programlisting>
2639       </para>
2640       <para>
2641         No other file operation is supported by the DRM API.
2642       </para>
2643     </sect2>
2644     <sect2>
2645       <title>IOCTLs</title>
2646       <synopsis>struct drm_ioctl_desc *ioctls;
2647 int num_ioctls;</synopsis>
2648       <abstract>Driver-specific ioctls descriptors table.</abstract>
2649       <para>
2650         Driver-specific ioctls numbers start at DRM_COMMAND_BASE. The ioctls
2651         descriptors table is indexed by the ioctl number offset from the base
2652         value. Drivers can use the DRM_IOCTL_DEF_DRV() macro to initialize the
2653         table entries.
2654       </para>
2655       <para>
2656         <programlisting>DRM_IOCTL_DEF_DRV(ioctl, func, flags)</programlisting>
2657         <para>
2658           <parameter>ioctl</parameter> is the ioctl name. Drivers must define
2659           the DRM_##ioctl and DRM_IOCTL_##ioctl macros to the ioctl number
2660           offset from DRM_COMMAND_BASE and the ioctl number respectively. The
2661           first macro is private to the device while the second must be exposed
2662           to userspace in a public header.
2663         </para>
2664         <para>
2665           <parameter>func</parameter> is a pointer to the ioctl handler function
2666           compatible with the <type>drm_ioctl_t</type> type.
2667           <programlisting>typedef int drm_ioctl_t(struct drm_device *dev, void *data,
2668                 struct drm_file *file_priv);</programlisting>
2669         </para>
2670         <para>
2671           <parameter>flags</parameter> is a bitmask combination of the following
2672           values. It restricts how the ioctl is allowed to be called.
2673           <itemizedlist>
2674             <listitem><para>
2675               DRM_AUTH - Only authenticated callers allowed
2676             </para></listitem>
2677             <listitem><para>
2678               DRM_MASTER - The ioctl can only be called on the master file
2679               handle
2680             </para></listitem>
2681             <listitem><para>
2682               DRM_ROOT_ONLY - Only callers with the SYSADMIN capability allowed
2683             </para></listitem>
2684             <listitem><para>
2685               DRM_CONTROL_ALLOW - The ioctl can only be called on a control
2686               device
2687             </para></listitem>
2688             <listitem><para>
2689               DRM_UNLOCKED - The ioctl handler will be called without locking
2690               the DRM global mutex
2691             </para></listitem>
2692           </itemizedlist>
2693         </para>
2694       </para>
2695     </sect2>
2696   </sect1>
2697   <sect1>
2698     <title>Legacy Support Code</title>
2699     <para>
2700       The section very brievely covers some of the old legacy support code which
2701       is only used by old DRM drivers which have done a so-called shadow-attach
2702       to the underlying device instead of registering as a real driver. This
2703       also includes some of the old generic buffer mangement and command
2704       submission code. Do not use any of this in new and modern drivers.
2705     </para>
2706
2707     <sect2>
2708       <title>Legacy Suspend/Resume</title>
2709       <para>
2710         The DRM core provides some suspend/resume code, but drivers wanting full
2711         suspend/resume support should provide save() and restore() functions.
2712         These are called at suspend, hibernate, or resume time, and should perform
2713         any state save or restore required by your device across suspend or
2714         hibernate states.
2715       </para>
2716       <synopsis>int (*suspend) (struct drm_device *, pm_message_t state);
2717   int (*resume) (struct drm_device *);</synopsis>
2718       <para>
2719         Those are legacy suspend and resume methods which
2720         <emphasis>only</emphasis> work with the legacy shadow-attach driver
2721         registration functions. New driver should use the power management
2722         interface provided by their bus type (usually through
2723         the struct <structname>device_driver</structname> dev_pm_ops) and set
2724         these methods to NULL.
2725       </para>
2726     </sect2>
2727
2728     <sect2>
2729       <title>Legacy DMA Services</title>
2730       <para>
2731         This should cover how DMA mapping etc. is supported by the core.
2732         These functions are deprecated and should not be used.
2733       </para>
2734     </sect2>
2735   </sect1>
2736   </chapter>
2737
2738 <!-- TODO
2739
2740 - Add a glossary
2741 - Document the struct_mutex catch-all lock
2742 - Document connector properties
2743
2744 - Why is the load method optional?
2745 - What are drivers supposed to set the initial display state to, and how?
2746   Connector's DPMS states are not initialized and are thus equal to
2747   DRM_MODE_DPMS_ON. The fbcon compatibility layer calls
2748   drm_helper_disable_unused_functions(), which disables unused encoders and
2749   CRTCs, but doesn't touch the connectors' DPMS state, and
2750   drm_helper_connector_dpms() in reaction to fbdev blanking events. Do drivers
2751   that don't implement (or just don't use) fbcon compatibility need to call
2752   those functions themselves?
2753 - KMS drivers must call drm_vblank_pre_modeset() and drm_vblank_post_modeset()
2754   around mode setting. Should this be done in the DRM core?
2755 - vblank_disable_allowed is set to 1 in the first drm_vblank_post_modeset()
2756   call and never set back to 0. It seems to be safe to permanently set it to 1
2757   in drm_vblank_init() for KMS driver, and it might be safe for UMS drivers as
2758   well. This should be investigated.
2759 - crtc and connector .save and .restore operations are only used internally in
2760   drivers, should they be removed from the core?
2761 - encoder mid-layer .save and .restore operations are only used internally in
2762   drivers, should they be removed from the core?
2763 - encoder mid-layer .detect operation is only used internally in drivers,
2764   should it be removed from the core?
2765 -->
2766
2767   <!-- External interfaces -->
2768
2769   <chapter id="drmExternals">
2770     <title>Userland interfaces</title>
2771     <para>
2772       The DRM core exports several interfaces to applications,
2773       generally intended to be used through corresponding libdrm
2774       wrapper functions.  In addition, drivers export device-specific
2775       interfaces for use by userspace drivers &amp; device-aware
2776       applications through ioctls and sysfs files.
2777     </para>
2778     <para>
2779       External interfaces include: memory mapping, context management,
2780       DMA operations, AGP management, vblank control, fence
2781       management, memory management, and output management.
2782     </para>
2783     <para>
2784       Cover generic ioctls and sysfs layout here.  We only need high-level
2785       info, since man pages should cover the rest.
2786     </para>
2787
2788   <!-- External: render nodes -->
2789
2790     <sect1>
2791       <title>Render nodes</title>
2792       <para>
2793         DRM core provides multiple character-devices for user-space to use.
2794         Depending on which device is opened, user-space can perform a different
2795         set of operations (mainly ioctls). The primary node is always created
2796         and called card&lt;num&gt;. Additionally, a currently
2797         unused control node, called controlD&lt;num&gt; is also
2798         created. The primary node provides all legacy operations and
2799         historically was the only interface used by userspace. With KMS, the
2800         control node was introduced. However, the planned KMS control interface
2801         has never been written and so the control node stays unused to date.
2802       </para>
2803       <para>
2804         With the increased use of offscreen renderers and GPGPU applications,
2805         clients no longer require running compositors or graphics servers to
2806         make use of a GPU. But the DRM API required unprivileged clients to
2807         authenticate to a DRM-Master prior to getting GPU access. To avoid this
2808         step and to grant clients GPU access without authenticating, render
2809         nodes were introduced. Render nodes solely serve render clients, that
2810         is, no modesetting or privileged ioctls can be issued on render nodes.
2811         Only non-global rendering commands are allowed. If a driver supports
2812         render nodes, it must advertise it via the DRIVER_RENDER
2813         DRM driver capability. If not supported, the primary node must be used
2814         for render clients together with the legacy drmAuth authentication
2815         procedure.
2816       </para>
2817       <para>
2818         If a driver advertises render node support, DRM core will create a
2819         separate render node called renderD&lt;num&gt;. There will
2820         be one render node per device. No ioctls except  PRIME-related ioctls
2821         will be allowed on this node. Especially GEM_OPEN will be
2822         explicitly prohibited. Render nodes are designed to avoid the
2823         buffer-leaks, which occur if clients guess the flink names or mmap
2824         offsets on the legacy interface. Additionally to this basic interface,
2825         drivers must mark their driver-dependent render-only ioctls as
2826         DRM_RENDER_ALLOW so render clients can use them. Driver
2827         authors must be careful not to allow any privileged ioctls on render
2828         nodes.
2829       </para>
2830       <para>
2831         With render nodes, user-space can now control access to the render node
2832         via basic file-system access-modes. A running graphics server which
2833         authenticates clients on the privileged primary/legacy node is no longer
2834         required. Instead, a client can open the render node and is immediately
2835         granted GPU access. Communication between clients (or servers) is done
2836         via PRIME. FLINK from render node to legacy node is not supported. New
2837         clients must not use the insecure FLINK interface.
2838       </para>
2839       <para>
2840         Besides dropping all modeset/global ioctls, render nodes also drop the
2841         DRM-Master concept. There is no reason to associate render clients with
2842         a DRM-Master as they are independent of any graphics server. Besides,
2843         they must work without any running master, anyway.
2844         Drivers must be able to run without a master object if they support
2845         render nodes. If, on the other hand, a driver requires shared state
2846         between clients which is visible to user-space and accessible beyond
2847         open-file boundaries, they cannot support render nodes.
2848       </para>
2849     </sect1>
2850
2851   <!-- External: vblank handling -->
2852
2853     <sect1>
2854       <title>VBlank event handling</title>
2855       <para>
2856         The DRM core exposes two vertical blank related ioctls:
2857         <variablelist>
2858           <varlistentry>
2859             <term>DRM_IOCTL_WAIT_VBLANK</term>
2860             <listitem>
2861               <para>
2862                 This takes a struct drm_wait_vblank structure as its argument,
2863                 and it is used to block or request a signal when a specified
2864                 vblank event occurs.
2865               </para>
2866             </listitem>
2867           </varlistentry>
2868           <varlistentry>
2869             <term>DRM_IOCTL_MODESET_CTL</term>
2870             <listitem>
2871               <para>
2872                 This should be called by application level drivers before and
2873                 after mode setting, since on many devices the vertical blank
2874                 counter is reset at that time.  Internally, the DRM snapshots
2875                 the last vblank count when the ioctl is called with the
2876                 _DRM_PRE_MODESET command, so that the counter won't go backwards
2877                 (which is dealt with when _DRM_POST_MODESET is used).
2878               </para>
2879             </listitem>
2880           </varlistentry>
2881         </variablelist>
2882 <!--!Edrivers/char/drm/drm_irq.c-->
2883       </para>
2884     </sect1>
2885
2886   </chapter>
2887 </part>
2888 <part id="drmDrivers">
2889   <title>DRM Drivers</title>
2890
2891   <partintro>
2892     <para>
2893       This second part of the DRM Developer's Guide documents driver code,
2894       implementation details and also all the driver-specific userspace
2895       interfaces. Especially since all hardware-acceleration interfaces to
2896       userspace are driver specific for efficiency and other reasons these
2897       interfaces can be rather substantial. Hence every driver has its own
2898       chapter.
2899     </para>
2900   </partintro>
2901
2902   <chapter id="drmI915">
2903     <title>drm/i915 Intel GFX Driver</title>
2904     <para>
2905       The drm/i915 driver supports all (with the exception of some very early
2906       models) integrated GFX chipsets with both Intel display and rendering
2907       blocks. This excludes a set of SoC platforms with an SGX rendering unit,
2908       those have basic support through the gma500 drm driver.
2909     </para>
2910     <sect1>
2911       <title>Display Hardware Handling</title>
2912       <para>
2913         This section covers everything related to the display hardware including
2914         the mode setting infrastructure, plane, sprite and cursor handling and
2915         display, output probing and related topics.
2916       </para>
2917       <sect2>
2918         <title>Mode Setting Infrastructure</title>
2919         <para>
2920           The i915 driver is thus far the only DRM driver which doesn't use the
2921           common DRM helper code to implement mode setting sequences. Thus it
2922           has its own tailor-made infrastructure for executing a display
2923           configuration change.
2924         </para>
2925       </sect2>
2926       <sect2>
2927         <title>Plane Configuration</title>
2928         <para>
2929           This section covers plane configuration and composition with the
2930           primary plane, sprites, cursors and overlays. This includes the
2931           infrastructure to do atomic vsync'ed updates of all this state and
2932           also tightly coupled topics like watermark setup and computation,
2933           framebuffer compression and panel self refresh.
2934         </para>
2935       </sect2>
2936       <sect2>
2937         <title>Output Probing</title>
2938         <para>
2939           This section covers output probing and related infrastructure like the
2940           hotplug interrupt storm detection and mitigation code. Note that the
2941           i915 driver still uses most of the common DRM helper code for output
2942           probing, so those sections fully apply.
2943         </para>
2944       </sect2>
2945     </sect1>
2946
2947     <sect1>
2948       <title>Memory Management and Command Submission</title>
2949       <para>
2950         This sections covers all things related to the GEM implementation in the
2951         i915 driver.
2952       </para>
2953     </sect1>
2954   </chapter>
2955 </part>
2956 </book>