Merge remote-tracking branch 'upstream' into next
[cascardo/linux.git] / include / drm / ttm / ttm_bo_driver.h
1 /**************************************************************************
2  *
3  * Copyright (c) 2006-2009 Vmware, Inc., Palo Alto, CA., USA
4  * All Rights Reserved.
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
7  * copy of this software and associated documentation files (the
8  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
9  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
10  * distribute, sub license, and/or sell copies of the Software, and to
11  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
12  * the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice (including the
15  * next paragraph) shall be included in all copies or substantial portions
16  * of the Software.
17  *
18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
21  * THE COPYRIGHT HOLDERS, AUTHORS AND/OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM,
22  * DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR
23  * OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE
24  * USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
25  *
26  **************************************************************************/
27 /*
28  * Authors: Thomas Hellstrom <thellstrom-at-vmware-dot-com>
29  */
30 #ifndef _TTM_BO_DRIVER_H_
31 #define _TTM_BO_DRIVER_H_
32
33 #include "ttm/ttm_bo_api.h"
34 #include "ttm/ttm_memory.h"
35 #include "ttm/ttm_module.h"
36 #include "drm_mm.h"
37 #include "drm_global.h"
38 #include "linux/workqueue.h"
39 #include "linux/fs.h"
40 #include "linux/spinlock.h"
41
42 struct ttm_backend_func {
43         /**
44          * struct ttm_backend_func member bind
45          *
46          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
47          * @bo_mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg describing the
48          * memory type and location for binding.
49          *
50          * Bind the backend pages into the aperture in the location
51          * indicated by @bo_mem. This function should be able to handle
52          * differences between aperture and system page sizes.
53          */
54         int (*bind) (struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
55
56         /**
57          * struct ttm_backend_func member unbind
58          *
59          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
60          *
61          * Unbind previously bound backend pages. This function should be
62          * able to handle differences between aperture and system page sizes.
63          */
64         int (*unbind) (struct ttm_tt *ttm);
65
66         /**
67          * struct ttm_backend_func member destroy
68          *
69          * @ttm: Pointer to a struct ttm_tt.
70          *
71          * Destroy the backend. This will be call back from ttm_tt_destroy so
72          * don't call ttm_tt_destroy from the callback or infinite loop.
73          */
74         void (*destroy) (struct ttm_tt *ttm);
75 };
76
77 #define TTM_PAGE_FLAG_WRITE           (1 << 3)
78 #define TTM_PAGE_FLAG_SWAPPED         (1 << 4)
79 #define TTM_PAGE_FLAG_PERSISTENT_SWAP (1 << 5)
80 #define TTM_PAGE_FLAG_ZERO_ALLOC      (1 << 6)
81 #define TTM_PAGE_FLAG_DMA32           (1 << 7)
82 #define TTM_PAGE_FLAG_SG              (1 << 8)
83
84 enum ttm_caching_state {
85         tt_uncached,
86         tt_wc,
87         tt_cached
88 };
89
90 /**
91  * struct ttm_tt
92  *
93  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
94  * @func: Pointer to a struct ttm_backend_func that describes
95  * the backend methods.
96  * @dummy_read_page: Page to map where the ttm_tt page array contains a NULL
97  * pointer.
98  * @pages: Array of pages backing the data.
99  * @num_pages: Number of pages in the page array.
100  * @bdev: Pointer to the current struct ttm_bo_device.
101  * @be: Pointer to the ttm backend.
102  * @swap_storage: Pointer to shmem struct file for swap storage.
103  * @caching_state: The current caching state of the pages.
104  * @state: The current binding state of the pages.
105  *
106  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
107  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
108  * memory.
109  */
110
111 struct ttm_tt {
112         struct ttm_bo_device *bdev;
113         struct ttm_backend_func *func;
114         struct page *dummy_read_page;
115         struct page **pages;
116         uint32_t page_flags;
117         unsigned long num_pages;
118         struct sg_table *sg; /* for SG objects via dma-buf */
119         struct ttm_bo_global *glob;
120         struct file *swap_storage;
121         enum ttm_caching_state caching_state;
122         enum {
123                 tt_bound,
124                 tt_unbound,
125                 tt_unpopulated,
126         } state;
127 };
128
129 /**
130  * struct ttm_dma_tt
131  *
132  * @ttm: Base ttm_tt struct.
133  * @dma_address: The DMA (bus) addresses of the pages
134  * @pages_list: used by some page allocation backend
135  *
136  * This is a structure holding the pages, caching- and aperture binding
137  * status for a buffer object that isn't backed by fixed (VRAM / AGP)
138  * memory.
139  */
140 struct ttm_dma_tt {
141         struct ttm_tt ttm;
142         dma_addr_t *dma_address;
143         struct list_head pages_list;
144 };
145
146 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_FIXED         (1 << 0) /* Fixed (on-card) PCI memory */
147 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_MAPPABLE      (1 << 1) /* Memory mappable */
148 #define TTM_MEMTYPE_FLAG_CMA           (1 << 3) /* Can't map aperture */
149
150 struct ttm_mem_type_manager;
151
152 struct ttm_mem_type_manager_func {
153         /**
154          * struct ttm_mem_type_manager member init
155          *
156          * @man: Pointer to a memory type manager.
157          * @p_size: Implementation dependent, but typically the size of the
158          * range to be managed in pages.
159          *
160          * Called to initialize a private range manager. The function is
161          * expected to initialize the man::priv member.
162          * Returns 0 on success, negative error code on failure.
163          */
164         int  (*init)(struct ttm_mem_type_manager *man, unsigned long p_size);
165
166         /**
167          * struct ttm_mem_type_manager member takedown
168          *
169          * @man: Pointer to a memory type manager.
170          *
171          * Called to undo the setup done in init. All allocated resources
172          * should be freed.
173          */
174         int  (*takedown)(struct ttm_mem_type_manager *man);
175
176         /**
177          * struct ttm_mem_type_manager member get_node
178          *
179          * @man: Pointer to a memory type manager.
180          * @bo: Pointer to the buffer object we're allocating space for.
181          * @placement: Placement details.
182          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
183          *
184          * This function should allocate space in the memory type managed
185          * by @man. Placement details if
186          * applicable are given by @placement. If successful,
187          * @mem::mm_node should be set to a non-null value, and
188          * @mem::start should be set to a value identifying the beginning
189          * of the range allocated, and the function should return zero.
190          * If the memory region accommodate the buffer object, @mem::mm_node
191          * should be set to NULL, and the function should return 0.
192          * If a system error occurred, preventing the request to be fulfilled,
193          * the function should return a negative error code.
194          *
195          * Note that @mem::mm_node will only be dereferenced by
196          * struct ttm_mem_type_manager functions and optionally by the driver,
197          * which has knowledge of the underlying type.
198          *
199          * This function may not be called from within atomic context, so
200          * an implementation can and must use either a mutex or a spinlock to
201          * protect any data structures managing the space.
202          */
203         int  (*get_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
204                          struct ttm_buffer_object *bo,
205                          struct ttm_placement *placement,
206                          struct ttm_mem_reg *mem);
207
208         /**
209          * struct ttm_mem_type_manager member put_node
210          *
211          * @man: Pointer to a memory type manager.
212          * @mem: Pointer to a struct ttm_mem_reg to be filled in.
213          *
214          * This function frees memory type resources previously allocated
215          * and that are identified by @mem::mm_node and @mem::start. May not
216          * be called from within atomic context.
217          */
218         void (*put_node)(struct ttm_mem_type_manager *man,
219                          struct ttm_mem_reg *mem);
220
221         /**
222          * struct ttm_mem_type_manager member debug
223          *
224          * @man: Pointer to a memory type manager.
225          * @prefix: Prefix to be used in printout to identify the caller.
226          *
227          * This function is called to print out the state of the memory
228          * type manager to aid debugging of out-of-memory conditions.
229          * It may not be called from within atomic context.
230          */
231         void (*debug)(struct ttm_mem_type_manager *man, const char *prefix);
232 };
233
234 /**
235  * struct ttm_mem_type_manager
236  *
237  * @has_type: The memory type has been initialized.
238  * @use_type: The memory type is enabled.
239  * @flags: TTM_MEMTYPE_XX flags identifying the traits of the memory
240  * managed by this memory type.
241  * @gpu_offset: If used, the GPU offset of the first managed page of
242  * fixed memory or the first managed location in an aperture.
243  * @size: Size of the managed region.
244  * @available_caching: A mask of available caching types, TTM_PL_FLAG_XX,
245  * as defined in ttm_placement_common.h
246  * @default_caching: The default caching policy used for a buffer object
247  * placed in this memory type if the user doesn't provide one.
248  * @func: structure pointer implementing the range manager. See above
249  * @priv: Driver private closure for @func.
250  * @io_reserve_mutex: Mutex optionally protecting shared io_reserve structures
251  * @use_io_reserve_lru: Use an lru list to try to unreserve io_mem_regions
252  * reserved by the TTM vm system.
253  * @io_reserve_lru: Optional lru list for unreserving io mem regions.
254  * @io_reserve_fastpath: Only use bdev::driver::io_mem_reserve to obtain
255  * static information. bdev::driver::io_mem_free is never used.
256  * @lru: The lru list for this memory type.
257  *
258  * This structure is used to identify and manage memory types for a device.
259  * It's set up by the ttm_bo_driver::init_mem_type method.
260  */
261
262
263
264 struct ttm_mem_type_manager {
265         struct ttm_bo_device *bdev;
266
267         /*
268          * No protection. Constant from start.
269          */
270
271         bool has_type;
272         bool use_type;
273         uint32_t flags;
274         unsigned long gpu_offset;
275         uint64_t size;
276         uint32_t available_caching;
277         uint32_t default_caching;
278         const struct ttm_mem_type_manager_func *func;
279         void *priv;
280         struct mutex io_reserve_mutex;
281         bool use_io_reserve_lru;
282         bool io_reserve_fastpath;
283
284         /*
285          * Protected by @io_reserve_mutex:
286          */
287
288         struct list_head io_reserve_lru;
289
290         /*
291          * Protected by the global->lru_lock.
292          */
293
294         struct list_head lru;
295 };
296
297 /**
298  * struct ttm_bo_driver
299  *
300  * @create_ttm_backend_entry: Callback to create a struct ttm_backend.
301  * @invalidate_caches: Callback to invalidate read caches when a buffer object
302  * has been evicted.
303  * @init_mem_type: Callback to initialize a struct ttm_mem_type_manager
304  * structure.
305  * @evict_flags: Callback to obtain placement flags when a buffer is evicted.
306  * @move: Callback for a driver to hook in accelerated functions to
307  * move a buffer.
308  * If set to NULL, a potentially slow memcpy() move is used.
309  * @sync_obj_signaled: See ttm_fence_api.h
310  * @sync_obj_wait: See ttm_fence_api.h
311  * @sync_obj_flush: See ttm_fence_api.h
312  * @sync_obj_unref: See ttm_fence_api.h
313  * @sync_obj_ref: See ttm_fence_api.h
314  */
315
316 struct ttm_bo_driver {
317         /**
318          * ttm_tt_create
319          *
320          * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
321          * @size: Size of the data needed backing.
322          * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
323          * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
324          *
325          * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
326          * No pages are actually allocated.
327          * Returns:
328          * NULL: Out of memory.
329          */
330         struct ttm_tt *(*ttm_tt_create)(struct ttm_bo_device *bdev,
331                                         unsigned long size,
332                                         uint32_t page_flags,
333                                         struct page *dummy_read_page);
334
335         /**
336          * ttm_tt_populate
337          *
338          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
339          *
340          * Allocate all backing pages
341          * Returns:
342          * -ENOMEM: Out of memory.
343          */
344         int (*ttm_tt_populate)(struct ttm_tt *ttm);
345
346         /**
347          * ttm_tt_unpopulate
348          *
349          * @ttm: The struct ttm_tt to contain the backing pages.
350          *
351          * Free all backing page
352          */
353         void (*ttm_tt_unpopulate)(struct ttm_tt *ttm);
354
355         /**
356          * struct ttm_bo_driver member invalidate_caches
357          *
358          * @bdev: the buffer object device.
359          * @flags: new placement of the rebound buffer object.
360          *
361          * A previosly evicted buffer has been rebound in a
362          * potentially new location. Tell the driver that it might
363          * consider invalidating read (texture) caches on the next command
364          * submission as a consequence.
365          */
366
367         int (*invalidate_caches) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t flags);
368         int (*init_mem_type) (struct ttm_bo_device *bdev, uint32_t type,
369                               struct ttm_mem_type_manager *man);
370         /**
371          * struct ttm_bo_driver member evict_flags:
372          *
373          * @bo: the buffer object to be evicted
374          *
375          * Return the bo flags for a buffer which is not mapped to the hardware.
376          * These will be placed in proposed_flags so that when the move is
377          * finished, they'll end up in bo->mem.flags
378          */
379
380          void(*evict_flags) (struct ttm_buffer_object *bo,
381                                 struct ttm_placement *placement);
382         /**
383          * struct ttm_bo_driver member move:
384          *
385          * @bo: the buffer to move
386          * @evict: whether this motion is evicting the buffer from
387          * the graphics address space
388          * @interruptible: Use interruptible sleeps if possible when sleeping.
389          * @no_wait: whether this should give up and return -EBUSY
390          * if this move would require sleeping
391          * @new_mem: the new memory region receiving the buffer
392          *
393          * Move a buffer between two memory regions.
394          */
395         int (*move) (struct ttm_buffer_object *bo,
396                      bool evict, bool interruptible,
397                      bool no_wait_reserve, bool no_wait_gpu,
398                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
399
400         /**
401          * struct ttm_bo_driver_member verify_access
402          *
403          * @bo: Pointer to a buffer object.
404          * @filp: Pointer to a struct file trying to access the object.
405          *
406          * Called from the map / write / read methods to verify that the
407          * caller is permitted to access the buffer object.
408          * This member may be set to NULL, which will refuse this kind of
409          * access for all buffer objects.
410          * This function should return 0 if access is granted, -EPERM otherwise.
411          */
412         int (*verify_access) (struct ttm_buffer_object *bo,
413                               struct file *filp);
414
415         /**
416          * In case a driver writer dislikes the TTM fence objects,
417          * the driver writer can replace those with sync objects of
418          * his / her own. If it turns out that no driver writer is
419          * using these. I suggest we remove these hooks and plug in
420          * fences directly. The bo driver needs the following functionality:
421          * See the corresponding functions in the fence object API
422          * documentation.
423          */
424
425         bool (*sync_obj_signaled) (void *sync_obj, void *sync_arg);
426         int (*sync_obj_wait) (void *sync_obj, void *sync_arg,
427                               bool lazy, bool interruptible);
428         int (*sync_obj_flush) (void *sync_obj, void *sync_arg);
429         void (*sync_obj_unref) (void **sync_obj);
430         void *(*sync_obj_ref) (void *sync_obj);
431
432         /* hook to notify driver about a driver move so it
433          * can do tiling things */
434         void (*move_notify)(struct ttm_buffer_object *bo,
435                             struct ttm_mem_reg *new_mem);
436         /* notify the driver we are taking a fault on this BO
437          * and have reserved it */
438         int (*fault_reserve_notify)(struct ttm_buffer_object *bo);
439
440         /**
441          * notify the driver that we're about to swap out this bo
442          */
443         void (*swap_notify) (struct ttm_buffer_object *bo);
444
445         /**
446          * Driver callback on when mapping io memory (for bo_move_memcpy
447          * for instance). TTM will take care to call io_mem_free whenever
448          * the mapping is not use anymore. io_mem_reserve & io_mem_free
449          * are balanced.
450          */
451         int (*io_mem_reserve)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
452         void (*io_mem_free)(struct ttm_bo_device *bdev, struct ttm_mem_reg *mem);
453 };
454
455 /**
456  * struct ttm_bo_global_ref - Argument to initialize a struct ttm_bo_global.
457  */
458
459 struct ttm_bo_global_ref {
460         struct drm_global_reference ref;
461         struct ttm_mem_global *mem_glob;
462 };
463
464 /**
465  * struct ttm_bo_global - Buffer object driver global data.
466  *
467  * @mem_glob: Pointer to a struct ttm_mem_global object for accounting.
468  * @dummy_read_page: Pointer to a dummy page used for mapping requests
469  * of unpopulated pages.
470  * @shrink: A shrink callback object used for buffer object swap.
471  * @device_list_mutex: Mutex protecting the device list.
472  * This mutex is held while traversing the device list for pm options.
473  * @lru_lock: Spinlock protecting the bo subsystem lru lists.
474  * @device_list: List of buffer object devices.
475  * @swap_lru: Lru list of buffer objects used for swapping.
476  */
477
478 struct ttm_bo_global {
479
480         /**
481          * Constant after init.
482          */
483
484         struct kobject kobj;
485         struct ttm_mem_global *mem_glob;
486         struct page *dummy_read_page;
487         struct ttm_mem_shrink shrink;
488         struct mutex device_list_mutex;
489         spinlock_t lru_lock;
490
491         /**
492          * Protected by device_list_mutex.
493          */
494         struct list_head device_list;
495
496         /**
497          * Protected by the lru_lock.
498          */
499         struct list_head swap_lru;
500
501         /**
502          * Internal protection.
503          */
504         atomic_t bo_count;
505 };
506
507
508 #define TTM_NUM_MEM_TYPES 8
509
510 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MOVING  0      /* Buffer object is moving and needs
511                                            idling before CPU mapping */
512 #define TTM_BO_PRIV_FLAG_MAX 1
513 /**
514  * struct ttm_bo_device - Buffer object driver device-specific data.
515  *
516  * @driver: Pointer to a struct ttm_bo_driver struct setup by the driver.
517  * @man: An array of mem_type_managers.
518  * @fence_lock: Protects the synchronizing members on *all* bos belonging
519  * to this device.
520  * @addr_space_mm: Range manager for the device address space.
521  * lru_lock: Spinlock that protects the buffer+device lru lists and
522  * ddestroy lists.
523  * @val_seq: Current validation sequence.
524  * @nice_mode: Try nicely to wait for buffer idle when cleaning a manager.
525  * If a GPU lockup has been detected, this is forced to 0.
526  * @dev_mapping: A pointer to the struct address_space representing the
527  * device address space.
528  * @wq: Work queue structure for the delayed delete workqueue.
529  *
530  */
531
532 struct ttm_bo_device {
533
534         /*
535          * Constant after bo device init / atomic.
536          */
537         struct list_head device_list;
538         struct ttm_bo_global *glob;
539         struct ttm_bo_driver *driver;
540         rwlock_t vm_lock;
541         struct ttm_mem_type_manager man[TTM_NUM_MEM_TYPES];
542         spinlock_t fence_lock;
543         /*
544          * Protected by the vm lock.
545          */
546         struct rb_root addr_space_rb;
547         struct drm_mm addr_space_mm;
548
549         /*
550          * Protected by the global:lru lock.
551          */
552         struct list_head ddestroy;
553         uint32_t val_seq;
554
555         /*
556          * Protected by load / firstopen / lastclose /unload sync.
557          */
558
559         bool nice_mode;
560         struct address_space *dev_mapping;
561
562         /*
563          * Internal protection.
564          */
565
566         struct delayed_work wq;
567
568         bool need_dma32;
569 };
570
571 /**
572  * ttm_flag_masked
573  *
574  * @old: Pointer to the result and original value.
575  * @new: New value of bits.
576  * @mask: Mask of bits to change.
577  *
578  * Convenience function to change a number of bits identified by a mask.
579  */
580
581 static inline uint32_t
582 ttm_flag_masked(uint32_t *old, uint32_t new, uint32_t mask)
583 {
584         *old ^= (*old ^ new) & mask;
585         return *old;
586 }
587
588 /**
589  * ttm_tt_init
590  *
591  * @ttm: The struct ttm_tt.
592  * @bdev: pointer to a struct ttm_bo_device:
593  * @size: Size of the data needed backing.
594  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
595  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
596  *
597  * Create a struct ttm_tt to back data with system memory pages.
598  * No pages are actually allocated.
599  * Returns:
600  * NULL: Out of memory.
601  */
602 extern int ttm_tt_init(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_bo_device *bdev,
603                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
604                         struct page *dummy_read_page);
605 extern int ttm_dma_tt_init(struct ttm_dma_tt *ttm_dma, struct ttm_bo_device *bdev,
606                            unsigned long size, uint32_t page_flags,
607                            struct page *dummy_read_page);
608
609 /**
610  * ttm_tt_fini
611  *
612  * @ttm: the ttm_tt structure.
613  *
614  * Free memory of ttm_tt structure
615  */
616 extern void ttm_tt_fini(struct ttm_tt *ttm);
617 extern void ttm_dma_tt_fini(struct ttm_dma_tt *ttm_dma);
618
619 /**
620  * ttm_ttm_bind:
621  *
622  * @ttm: The struct ttm_tt containing backing pages.
623  * @bo_mem: The struct ttm_mem_reg identifying the binding location.
624  *
625  * Bind the pages of @ttm to an aperture location identified by @bo_mem
626  */
627 extern int ttm_tt_bind(struct ttm_tt *ttm, struct ttm_mem_reg *bo_mem);
628
629 /**
630  * ttm_ttm_destroy:
631  *
632  * @ttm: The struct ttm_tt.
633  *
634  * Unbind, unpopulate and destroy common struct ttm_tt.
635  */
636 extern void ttm_tt_destroy(struct ttm_tt *ttm);
637
638 /**
639  * ttm_ttm_unbind:
640  *
641  * @ttm: The struct ttm_tt.
642  *
643  * Unbind a struct ttm_tt.
644  */
645 extern void ttm_tt_unbind(struct ttm_tt *ttm);
646
647 /**
648  * ttm_tt_swapin:
649  *
650  * @ttm: The struct ttm_tt.
651  *
652  * Swap in a previously swap out ttm_tt.
653  */
654 extern int ttm_tt_swapin(struct ttm_tt *ttm);
655
656 /**
657  * ttm_tt_cache_flush:
658  *
659  * @pages: An array of pointers to struct page:s to flush.
660  * @num_pages: Number of pages to flush.
661  *
662  * Flush the data of the indicated pages from the cpu caches.
663  * This is used when changing caching attributes of the pages from
664  * cache-coherent.
665  */
666 extern void ttm_tt_cache_flush(struct page *pages[], unsigned long num_pages);
667
668 /**
669  * ttm_tt_set_placement_caching:
670  *
671  * @ttm A struct ttm_tt the backing pages of which will change caching policy.
672  * @placement: Flag indicating the desired caching policy.
673  *
674  * This function will change caching policy of any default kernel mappings of
675  * the pages backing @ttm. If changing from cached to uncached or
676  * write-combined,
677  * all CPU caches will first be flushed to make sure the data of the pages
678  * hit RAM. This function may be very costly as it involves global TLB
679  * and cache flushes and potential page splitting / combining.
680  */
681 extern int ttm_tt_set_placement_caching(struct ttm_tt *ttm, uint32_t placement);
682 extern int ttm_tt_swapout(struct ttm_tt *ttm,
683                           struct file *persistent_swap_storage);
684
685 /*
686  * ttm_bo.c
687  */
688
689 /**
690  * ttm_mem_reg_is_pci
691  *
692  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
693  * @mem: A valid struct ttm_mem_reg.
694  *
695  * Returns true if the memory described by @mem is PCI memory,
696  * false otherwise.
697  */
698 extern bool ttm_mem_reg_is_pci(struct ttm_bo_device *bdev,
699                                    struct ttm_mem_reg *mem);
700
701 /**
702  * ttm_bo_mem_space
703  *
704  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object. the data of which
705  * we want to allocate space for.
706  * @proposed_placement: Proposed new placement for the buffer object.
707  * @mem: A struct ttm_mem_reg.
708  * @interruptible: Sleep interruptible when sliping.
709  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
710  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
711  *
712  * Allocate memory space for the buffer object pointed to by @bo, using
713  * the placement flags in @mem, potentially evicting other idle buffer objects.
714  * This function may sleep while waiting for space to become available.
715  * Returns:
716  * -EBUSY: No space available (only if no_wait == 1).
717  * -ENOMEM: Could not allocate memory for the buffer object, either due to
718  * fragmentation or concurrent allocators.
719  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
720  */
721 extern int ttm_bo_mem_space(struct ttm_buffer_object *bo,
722                                 struct ttm_placement *placement,
723                                 struct ttm_mem_reg *mem,
724                                 bool interruptible,
725                                 bool no_wait_reserve, bool no_wait_gpu);
726
727 extern void ttm_bo_mem_put(struct ttm_buffer_object *bo,
728                            struct ttm_mem_reg *mem);
729 extern void ttm_bo_mem_put_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
730                                   struct ttm_mem_reg *mem);
731
732 /**
733  * ttm_bo_wait_for_cpu
734  *
735  * @bo: Pointer to a struct ttm_buffer_object.
736  * @no_wait: Don't sleep while waiting.
737  *
738  * Wait until a buffer object is no longer sync'ed for CPU access.
739  * Returns:
740  * -EBUSY: Buffer object was sync'ed for CPU access. (only if no_wait == 1).
741  * -ERESTARTSYS: An interruptible sleep was interrupted by a signal.
742  */
743
744 extern int ttm_bo_wait_cpu(struct ttm_buffer_object *bo, bool no_wait);
745
746 extern void ttm_bo_global_release(struct drm_global_reference *ref);
747 extern int ttm_bo_global_init(struct drm_global_reference *ref);
748
749 extern int ttm_bo_device_release(struct ttm_bo_device *bdev);
750
751 /**
752  * ttm_bo_device_init
753  *
754  * @bdev: A pointer to a struct ttm_bo_device to initialize.
755  * @glob: A pointer to an initialized struct ttm_bo_global.
756  * @driver: A pointer to a struct ttm_bo_driver set up by the caller.
757  * @file_page_offset: Offset into the device address space that is available
758  * for buffer data. This ensures compatibility with other users of the
759  * address space.
760  *
761  * Initializes a struct ttm_bo_device:
762  * Returns:
763  * !0: Failure.
764  */
765 extern int ttm_bo_device_init(struct ttm_bo_device *bdev,
766                               struct ttm_bo_global *glob,
767                               struct ttm_bo_driver *driver,
768                               uint64_t file_page_offset, bool need_dma32);
769
770 /**
771  * ttm_bo_unmap_virtual
772  *
773  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
774  */
775 extern void ttm_bo_unmap_virtual(struct ttm_buffer_object *bo);
776
777 /**
778  * ttm_bo_unmap_virtual
779  *
780  * @bo: tear down the virtual mappings for this BO
781  *
782  * The caller must take ttm_mem_io_lock before calling this function.
783  */
784 extern void ttm_bo_unmap_virtual_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
785
786 extern int ttm_mem_io_reserve_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
787 extern void ttm_mem_io_free_vm(struct ttm_buffer_object *bo);
788 extern int ttm_mem_io_lock(struct ttm_mem_type_manager *man,
789                            bool interruptible);
790 extern void ttm_mem_io_unlock(struct ttm_mem_type_manager *man);
791
792
793 /**
794  * ttm_bo_reserve:
795  *
796  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
797  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
798  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
799  * @use_sequence: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
800  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
801  *
802  * Locks a buffer object for validation. (Or prevents other processes from
803  * locking it for validation) and removes it from lru lists, while taking
804  * a number of measures to prevent deadlocks.
805  *
806  * Deadlocks may occur when two processes try to reserve multiple buffers in
807  * different order, either by will or as a result of a buffer being evicted
808  * to make room for a buffer already reserved. (Buffers are reserved before
809  * they are evicted). The following algorithm prevents such deadlocks from
810  * occurring:
811  * 1) Buffers are reserved with the lru spinlock held. Upon successful
812  * reservation they are removed from the lru list. This stops a reserved buffer
813  * from being evicted. However the lru spinlock is released between the time
814  * a buffer is selected for eviction and the time it is reserved.
815  * Therefore a check is made when a buffer is reserved for eviction, that it
816  * is still the first buffer in the lru list, before it is removed from the
817  * list. @check_lru == 1 forces this check. If it fails, the function returns
818  * -EINVAL, and the caller should then choose a new buffer to evict and repeat
819  * the procedure.
820  * 2) Processes attempting to reserve multiple buffers other than for eviction,
821  * (typically execbuf), should first obtain a unique 32-bit
822  * validation sequence number,
823  * and call this function with @use_sequence == 1 and @sequence == the unique
824  * sequence number. If upon call of this function, the buffer object is already
825  * reserved, the validation sequence is checked against the validation
826  * sequence of the process currently reserving the buffer,
827  * and if the current validation sequence is greater than that of the process
828  * holding the reservation, the function returns -EAGAIN. Otherwise it sleeps
829  * waiting for the buffer to become unreserved, after which it retries
830  * reserving.
831  * The caller should, when receiving an -EAGAIN error
832  * release all its buffer reservations, wait for @bo to become unreserved, and
833  * then rerun the validation with the same validation sequence. This procedure
834  * will always guarantee that the process with the lowest validation sequence
835  * will eventually succeed, preventing both deadlocks and starvation.
836  *
837  * Returns:
838  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
839  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
840  * try again. (only if use_sequence == 1).
841  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
842  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
843  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
844  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
845  * be returned if @use_sequence is set to true.
846  */
847 extern int ttm_bo_reserve(struct ttm_buffer_object *bo,
848                           bool interruptible,
849                           bool no_wait, bool use_sequence, uint32_t sequence);
850
851
852 /**
853  * ttm_bo_reserve_locked:
854  *
855  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
856  * @interruptible: Sleep interruptible if waiting.
857  * @no_wait: Don't sleep while trying to reserve, rather return -EBUSY.
858  * @use_sequence: If @bo is already reserved, Only sleep waiting for
859  * it to become unreserved if @sequence < (@bo)->sequence.
860  *
861  * Must be called with struct ttm_bo_global::lru_lock held,
862  * and will not remove reserved buffers from the lru lists.
863  * The function may release the LRU spinlock if it needs to sleep.
864  * Otherwise identical to ttm_bo_reserve.
865  *
866  * Returns:
867  * -EAGAIN: The reservation may cause a deadlock.
868  * Release all buffer reservations, wait for @bo to become unreserved and
869  * try again. (only if use_sequence == 1).
870  * -ERESTARTSYS: A wait for the buffer to become unreserved was interrupted by
871  * a signal. Release all buffer reservations and return to user-space.
872  * -EBUSY: The function needed to sleep, but @no_wait was true
873  * -EDEADLK: Bo already reserved using @sequence. This error code will only
874  * be returned if @use_sequence is set to true.
875  */
876 extern int ttm_bo_reserve_locked(struct ttm_buffer_object *bo,
877                                  bool interruptible,
878                                  bool no_wait, bool use_sequence,
879                                  uint32_t sequence);
880
881 /**
882  * ttm_bo_unreserve
883  *
884  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
885  *
886  * Unreserve a previous reservation of @bo.
887  */
888 extern void ttm_bo_unreserve(struct ttm_buffer_object *bo);
889
890 /**
891  * ttm_bo_unreserve_locked
892  *
893  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
894  *
895  * Unreserve a previous reservation of @bo.
896  * Needs to be called with struct ttm_bo_global::lru_lock held.
897  */
898 extern void ttm_bo_unreserve_locked(struct ttm_buffer_object *bo);
899
900 /**
901  * ttm_bo_wait_unreserved
902  *
903  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
904  *
905  * Wait for a struct ttm_buffer_object to become unreserved.
906  * This is typically used in the execbuf code to relax cpu-usage when
907  * a potential deadlock condition backoff.
908  */
909 extern int ttm_bo_wait_unreserved(struct ttm_buffer_object *bo,
910                                   bool interruptible);
911
912 /*
913  * ttm_bo_util.c
914  */
915
916 /**
917  * ttm_bo_move_ttm
918  *
919  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
920  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
921  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
922  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
923  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
924  *
925  * Optimized move function for a buffer object with both old and
926  * new placement backed by a TTM. The function will, if successful,
927  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
928  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
929  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
930  * memory space indicated by @new_mem.
931  * Returns:
932  * !0: Failure.
933  */
934
935 extern int ttm_bo_move_ttm(struct ttm_buffer_object *bo,
936                            bool evict, bool no_wait_reserve,
937                            bool no_wait_gpu, struct ttm_mem_reg *new_mem);
938
939 /**
940  * ttm_bo_move_memcpy
941  *
942  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
943  * @evict: 1: This is an eviction. Don't try to pipeline.
944  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
945  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
946  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
947  *
948  * Fallback move function for a mappable buffer object in mappable memory.
949  * The function will, if successful,
950  * free any old aperture space, and set (@new_mem)->mm_node to NULL,
951  * and update the (@bo)->mem placement flags. If unsuccessful, the old
952  * data remains untouched, and it's up to the caller to free the
953  * memory space indicated by @new_mem.
954  * Returns:
955  * !0: Failure.
956  */
957
958 extern int ttm_bo_move_memcpy(struct ttm_buffer_object *bo,
959                               bool evict, bool no_wait_reserve,
960                               bool no_wait_gpu, struct ttm_mem_reg *new_mem);
961
962 /**
963  * ttm_bo_free_old_node
964  *
965  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
966  *
967  * Utility function to free an old placement after a successful move.
968  */
969 extern void ttm_bo_free_old_node(struct ttm_buffer_object *bo);
970
971 /**
972  * ttm_bo_move_accel_cleanup.
973  *
974  * @bo: A pointer to a struct ttm_buffer_object.
975  * @sync_obj: A sync object that signals when moving is complete.
976  * @sync_obj_arg: An argument to pass to the sync object idle / wait
977  * functions.
978  * @evict: This is an evict move. Don't return until the buffer is idle.
979  * @no_wait_reserve: Return immediately if other buffers are busy.
980  * @no_wait_gpu: Return immediately if the GPU is busy.
981  * @new_mem: struct ttm_mem_reg indicating where to move.
982  *
983  * Accelerated move function to be called when an accelerated move
984  * has been scheduled. The function will create a new temporary buffer object
985  * representing the old placement, and put the sync object on both buffer
986  * objects. After that the newly created buffer object is unref'd to be
987  * destroyed when the move is complete. This will help pipeline
988  * buffer moves.
989  */
990
991 extern int ttm_bo_move_accel_cleanup(struct ttm_buffer_object *bo,
992                                      void *sync_obj,
993                                      void *sync_obj_arg,
994                                      bool evict, bool no_wait_reserve,
995                                      bool no_wait_gpu,
996                                      struct ttm_mem_reg *new_mem);
997 /**
998  * ttm_io_prot
999  *
1000  * @c_state: Caching state.
1001  * @tmp: Page protection flag for a normal, cached mapping.
1002  *
1003  * Utility function that returns the pgprot_t that should be used for
1004  * setting up a PTE with the caching model indicated by @c_state.
1005  */
1006 extern pgprot_t ttm_io_prot(uint32_t caching_flags, pgprot_t tmp);
1007
1008 extern const struct ttm_mem_type_manager_func ttm_bo_manager_func;
1009
1010 #if (defined(CONFIG_AGP) || (defined(CONFIG_AGP_MODULE) && defined(MODULE)))
1011 #define TTM_HAS_AGP
1012 #include <linux/agp_backend.h>
1013
1014 /**
1015  * ttm_agp_tt_create
1016  *
1017  * @bdev: Pointer to a struct ttm_bo_device.
1018  * @bridge: The agp bridge this device is sitting on.
1019  * @size: Size of the data needed backing.
1020  * @page_flags: Page flags as identified by TTM_PAGE_FLAG_XX flags.
1021  * @dummy_read_page: See struct ttm_bo_device.
1022  *
1023  *
1024  * Create a TTM backend that uses the indicated AGP bridge as an aperture
1025  * for TT memory. This function uses the linux agpgart interface to
1026  * bind and unbind memory backing a ttm_tt.
1027  */
1028 extern struct ttm_tt *ttm_agp_tt_create(struct ttm_bo_device *bdev,
1029                                         struct agp_bridge_data *bridge,
1030                                         unsigned long size, uint32_t page_flags,
1031                                         struct page *dummy_read_page);
1032 int ttm_agp_tt_populate(struct ttm_tt *ttm);
1033 void ttm_agp_tt_unpopulate(struct ttm_tt *ttm);
1034 #endif
1035
1036 #endif