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24  */
25
26 #ifndef VIRTIO_DRV_H
27 #define VIRTIO_DRV_H
28
29 #include <linux/virtio.h>
30 #include <linux/virtio_ids.h>
31 #include <linux/virtio_config.h>
32 #include <linux/virtio_gpu.h>
33
34 #include <drm/drm_atomic.h>
35 #include <drm/drm_encoder.h>
36 #include <drm/drm_fb_helper.h>
37 #include <drm/drm_gem.h>
38 #include <drm/drm_gem_shmem_helper.h>
39 #include <drm/drm_ioctl.h>
40 #include <drm/drm_probe_helper.h>
41 #include <drm/virtgpu_drm.h>
42
43 #define DRIVER_NAME "virtio_gpu"
44 #define DRIVER_DESC "virtio GPU"
45 #define DRIVER_DATE "0"
46
47 #define DRIVER_MAJOR 0
48 #define DRIVER_MINOR 1
49 #define DRIVER_PATCHLEVEL 0
50
51 struct virtio_gpu_object_params {
52         uint32_t format;
53         uint32_t width;
54         uint32_t height;
55         unsigned long size;
56         bool dumb;
57         /* 3d */
58         bool virgl;
59         uint32_t target;
60         uint32_t bind;
61         uint32_t depth;
62         uint32_t array_size;
63         uint32_t last_level;
64         uint32_t nr_samples;
65         uint32_t flags;
66 };
67
68 struct virtio_gpu_object {
69         struct drm_gem_shmem_object base;
70         uint32_t hw_res_handle;
71
72         struct sg_table *pages;
73         uint32_t mapped;
74         bool dumb;
75         bool created;
76 };
77 #define gem_to_virtio_gpu_obj(gobj) \
78         container_of((gobj), struct virtio_gpu_object, base.base)
79
80 struct virtio_gpu_object_array {
81         struct ww_acquire_ctx ticket;
82         struct list_head next;
83         u32 nents, total;
84         struct drm_gem_object *objs[];
85 };
86
87 struct virtio_gpu_vbuffer;
88 struct virtio_gpu_device;
89
90 typedef void (*virtio_gpu_resp_cb)(struct virtio_gpu_device *vgdev,
91                                    struct virtio_gpu_vbuffer *vbuf);
92
93 struct virtio_gpu_fence_driver {
94         atomic64_t       last_seq;
95         uint64_t         sync_seq;
96         uint64_t         context;
97         struct list_head fences;
98         spinlock_t       lock;
99 };
100
101 struct virtio_gpu_fence {
102         struct dma_fence f;
103         struct virtio_gpu_fence_driver *drv;
104         struct list_head node;
105 };
106
107 struct virtio_gpu_vbuffer {
108         char *buf;
109         int size;
110
111         void *data_buf;
112         uint32_t data_size;
113
114         char *resp_buf;
115         int resp_size;
116         virtio_gpu_resp_cb resp_cb;
117
118         struct virtio_gpu_object_array *objs;
119         struct list_head list;
120 };
121
122 struct virtio_gpu_output {
123         int index;
124         struct drm_crtc crtc;
125         struct drm_connector conn;
126         struct drm_encoder enc;
127         struct virtio_gpu_display_one info;
128         struct virtio_gpu_update_cursor cursor;
129         struct edid *edid;
130         int cur_x;
131         int cur_y;
132         bool enabled;
133 };
134 #define drm_crtc_to_virtio_gpu_output(x) \
135         container_of(x, struct virtio_gpu_output, crtc)
136
137 struct virtio_gpu_framebuffer {
138         struct drm_framebuffer base;
139         struct virtio_gpu_fence *fence;
140 };
141 #define to_virtio_gpu_framebuffer(x) \
142         container_of(x, struct virtio_gpu_framebuffer, base)
143
144 struct virtio_gpu_queue {
145         struct virtqueue *vq;
146         spinlock_t qlock;
147         wait_queue_head_t ack_queue;
148         struct work_struct dequeue_work;
149 };
150
151 struct virtio_gpu_drv_capset {
152         uint32_t id;
153         uint32_t max_version;
154         uint32_t max_size;
155 };
156
157 struct virtio_gpu_drv_cap_cache {
158         struct list_head head;
159         void *caps_cache;
160         uint32_t id;
161         uint32_t version;
162         uint32_t size;
163         atomic_t is_valid;
164 };
165
166 struct virtio_gpu_device {
167         struct device *dev;
168         struct drm_device *ddev;
169
170         struct virtio_device *vdev;
171
172         struct virtio_gpu_output outputs[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
173         uint32_t num_scanouts;
174
175         struct virtio_gpu_queue ctrlq;
176         struct virtio_gpu_queue cursorq;
177         struct kmem_cache *vbufs;
178         bool vqs_ready;
179
180         bool disable_notify;
181         bool pending_notify;
182
183         struct ida      resource_ida;
184
185         wait_queue_head_t resp_wq;
186         /* current display info */
187         spinlock_t display_info_lock;
188         bool display_info_pending;
189
190         struct virtio_gpu_fence_driver fence_drv;
191
192         struct ida      ctx_id_ida;
193
194         bool has_virgl_3d;
195         bool has_edid;
196
197         struct work_struct config_changed_work;
198
199         struct work_struct obj_free_work;
200         spinlock_t obj_free_lock;
201         struct list_head obj_free_list;
202
203         struct virtio_gpu_drv_capset *capsets;
204         uint32_t num_capsets;
205         struct list_head cap_cache;
206 };
207
208 struct virtio_gpu_fpriv {
209         uint32_t ctx_id;
210 };
211
212 /* virtio_ioctl.c */
213 #define DRM_VIRTIO_NUM_IOCTLS 10
214 extern struct drm_ioctl_desc virtio_gpu_ioctls[DRM_VIRTIO_NUM_IOCTLS];
215
216 /* virtio_kms.c */
217 int virtio_gpu_init(struct drm_device *dev);
218 void virtio_gpu_deinit(struct drm_device *dev);
219 int virtio_gpu_driver_open(struct drm_device *dev, struct drm_file *file);
220 void virtio_gpu_driver_postclose(struct drm_device *dev, struct drm_file *file);
221
222 /* virtio_gem.c */
223 void virtio_gpu_gem_free_object(struct drm_gem_object *gem_obj);
224 int virtio_gpu_gem_init(struct virtio_gpu_device *vgdev);
225 void virtio_gpu_gem_fini(struct virtio_gpu_device *vgdev);
226 int virtio_gpu_gem_create(struct drm_file *file,
227                           struct drm_device *dev,
228                           struct virtio_gpu_object_params *params,
229                           struct drm_gem_object **obj_p,
230                           uint32_t *handle_p);
231 int virtio_gpu_gem_object_open(struct drm_gem_object *obj,
232                                struct drm_file *file);
233 void virtio_gpu_gem_object_close(struct drm_gem_object *obj,
234                                  struct drm_file *file);
235 int virtio_gpu_mode_dumb_create(struct drm_file *file_priv,
236                                 struct drm_device *dev,
237                                 struct drm_mode_create_dumb *args);
238 int virtio_gpu_mode_dumb_mmap(struct drm_file *file_priv,
239                               struct drm_device *dev,
240                               uint32_t handle, uint64_t *offset_p);
241
242 struct virtio_gpu_object_array *virtio_gpu_array_alloc(u32 nents);
243 struct virtio_gpu_object_array*
244 virtio_gpu_array_from_handles(struct drm_file *drm_file, u32 *handles, u32 nents);
245 void virtio_gpu_array_add_obj(struct virtio_gpu_object_array *objs,
246                               struct drm_gem_object *obj);
247 int virtio_gpu_array_lock_resv(struct virtio_gpu_object_array *objs);
248 void virtio_gpu_array_unlock_resv(struct virtio_gpu_object_array *objs);
249 void virtio_gpu_array_add_fence(struct virtio_gpu_object_array *objs,
250                                 struct dma_fence *fence);
251 void virtio_gpu_array_put_free(struct virtio_gpu_object_array *objs);
252 void virtio_gpu_array_put_free_delayed(struct virtio_gpu_device *vgdev,
253                                        struct virtio_gpu_object_array *objs);
254 void virtio_gpu_array_put_free_work(struct work_struct *work);
255
256 /* virtio vg */
257 int virtio_gpu_alloc_vbufs(struct virtio_gpu_device *vgdev);
258 void virtio_gpu_free_vbufs(struct virtio_gpu_device *vgdev);
259 void virtio_gpu_cmd_create_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
260                                     struct virtio_gpu_object *bo,
261                                     struct virtio_gpu_object_params *params,
262                                     struct virtio_gpu_object_array *objs,
263                                     struct virtio_gpu_fence *fence);
264 void virtio_gpu_cmd_unref_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
265                                    uint32_t resource_id);
266 void virtio_gpu_cmd_transfer_to_host_2d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
267                                         uint64_t offset,
268                                         uint32_t width, uint32_t height,
269                                         uint32_t x, uint32_t y,
270                                         struct virtio_gpu_object_array *objs,
271                                         struct virtio_gpu_fence *fence);
272 void virtio_gpu_cmd_resource_flush(struct virtio_gpu_device *vgdev,
273                                    uint32_t resource_id,
274                                    uint32_t x, uint32_t y,
275                                    uint32_t width, uint32_t height);
276 void virtio_gpu_cmd_set_scanout(struct virtio_gpu_device *vgdev,
277                                 uint32_t scanout_id, uint32_t resource_id,
278                                 uint32_t width, uint32_t height,
279                                 uint32_t x, uint32_t y);
280 int virtio_gpu_object_attach(struct virtio_gpu_device *vgdev,
281                              struct virtio_gpu_object *obj,
282                              struct virtio_gpu_fence *fence);
283 void virtio_gpu_object_detach(struct virtio_gpu_device *vgdev,
284                               struct virtio_gpu_object *obj);
285 int virtio_gpu_attach_status_page(struct virtio_gpu_device *vgdev);
286 int virtio_gpu_detach_status_page(struct virtio_gpu_device *vgdev);
287 void virtio_gpu_cursor_ping(struct virtio_gpu_device *vgdev,
288                             struct virtio_gpu_output *output);
289 int virtio_gpu_cmd_get_display_info(struct virtio_gpu_device *vgdev);
290 int virtio_gpu_cmd_get_capset_info(struct virtio_gpu_device *vgdev, int idx);
291 int virtio_gpu_cmd_get_capset(struct virtio_gpu_device *vgdev,
292                               int idx, int version,
293                               struct virtio_gpu_drv_cap_cache **cache_p);
294 int virtio_gpu_cmd_get_edids(struct virtio_gpu_device *vgdev);
295 void virtio_gpu_cmd_context_create(struct virtio_gpu_device *vgdev, uint32_t id,
296                                    uint32_t nlen, const char *name);
297 void virtio_gpu_cmd_context_destroy(struct virtio_gpu_device *vgdev,
298                                     uint32_t id);
299 void virtio_gpu_cmd_context_attach_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
300                                             uint32_t ctx_id,
301                                             struct virtio_gpu_object_array *objs);
302 void virtio_gpu_cmd_context_detach_resource(struct virtio_gpu_device *vgdev,
303                                             uint32_t ctx_id,
304                                             struct virtio_gpu_object_array *objs);
305 void virtio_gpu_cmd_submit(struct virtio_gpu_device *vgdev,
306                            void *data, uint32_t data_size,
307                            uint32_t ctx_id,
308                            struct virtio_gpu_object_array *objs,
309                            struct virtio_gpu_fence *fence);
310 void virtio_gpu_cmd_transfer_from_host_3d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
311                                           uint32_t ctx_id,
312                                           uint64_t offset, uint32_t level,
313                                           struct drm_virtgpu_3d_box *box,
314                                           struct virtio_gpu_object_array *objs,
315                                           struct virtio_gpu_fence *fence);
316 void virtio_gpu_cmd_transfer_to_host_3d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
317                                         uint32_t ctx_id,
318                                         uint64_t offset, uint32_t level,
319                                         struct drm_virtgpu_3d_box *box,
320                                         struct virtio_gpu_object_array *objs,
321                                         struct virtio_gpu_fence *fence);
322 void
323 virtio_gpu_cmd_resource_create_3d(struct virtio_gpu_device *vgdev,
324                                   struct virtio_gpu_object *bo,
325                                   struct virtio_gpu_object_params *params,
326                                   struct virtio_gpu_object_array *objs,
327                                   struct virtio_gpu_fence *fence);
328 void virtio_gpu_ctrl_ack(struct virtqueue *vq);
329 void virtio_gpu_cursor_ack(struct virtqueue *vq);
330 void virtio_gpu_fence_ack(struct virtqueue *vq);
331 void virtio_gpu_dequeue_ctrl_func(struct work_struct *work);
332 void virtio_gpu_dequeue_cursor_func(struct work_struct *work);
333 void virtio_gpu_dequeue_fence_func(struct work_struct *work);
334
335 void virtio_gpu_disable_notify(struct virtio_gpu_device *vgdev);
336 void virtio_gpu_enable_notify(struct virtio_gpu_device *vgdev);
337
338 /* virtio_gpu_display.c */
339 void virtio_gpu_modeset_init(struct virtio_gpu_device *vgdev);
340 void virtio_gpu_modeset_fini(struct virtio_gpu_device *vgdev);
341
342 /* virtio_gpu_plane.c */
343 uint32_t virtio_gpu_translate_format(uint32_t drm_fourcc);
344 struct drm_plane *virtio_gpu_plane_init(struct virtio_gpu_device *vgdev,
345                                         enum drm_plane_type type,
346                                         int index);
347
348 /* virtio_gpu_fence.c */
349 struct virtio_gpu_fence *virtio_gpu_fence_alloc(
350         struct virtio_gpu_device *vgdev);
351 void virtio_gpu_fence_emit(struct virtio_gpu_device *vgdev,
352                           struct virtio_gpu_ctrl_hdr *cmd_hdr,
353                           struct virtio_gpu_fence *fence);
354 void virtio_gpu_fence_event_process(struct virtio_gpu_device *vdev,
355                                     u64 last_seq);
356
357 /* virtio_gpu_object */
358 struct drm_gem_object *virtio_gpu_create_object(struct drm_device *dev,
359                                                 size_t size);
360 int virtio_gpu_object_create(struct virtio_gpu_device *vgdev,
361                              struct virtio_gpu_object_params *params,
362                              struct virtio_gpu_object **bo_ptr,
363                              struct virtio_gpu_fence *fence);
364 /* virtgpu_prime.c */
365 struct drm_gem_object *virtgpu_gem_prime_import_sg_table(
366         struct drm_device *dev, struct dma_buf_attachment *attach,
367         struct sg_table *sgt);
368
369 /* virgl debugfs */
370 int virtio_gpu_debugfs_init(struct drm_minor *minor);
371
372 #endif