Merge tag 'microblaze-v5.20' of git://git.monstr.eu/linux-2.6-microblaze
[linux-2.6-microblaze.git] / include / drm / drm_crtc.h
1 /*
2  * Copyright © 2006 Keith Packard
3  * Copyright © 2007-2008 Dave Airlie
4  * Copyright © 2007-2008 Intel Corporation
5  *   Jesse Barnes <jesse.barnes@intel.com>
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
8  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
9  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
10  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
11  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
12  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
15  * all copies or substantial portions of the Software.
16  *
17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
20  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
21  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
22  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
23  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
24  */
25 #ifndef __DRM_CRTC_H__
26 #define __DRM_CRTC_H__
27
28 #include <linux/spinlock.h>
29 #include <linux/types.h>
30 #include <drm/drm_modeset_lock.h>
31 #include <drm/drm_mode_object.h>
32 #include <drm/drm_modes.h>
33 #include <drm/drm_device.h>
34 #include <drm/drm_plane.h>
35 #include <drm/drm_debugfs_crc.h>
36 #include <drm/drm_mode_config.h>
37
38 struct drm_connector;
39 struct drm_device;
40 struct drm_framebuffer;
41 struct drm_mode_set;
42 struct drm_file;
43 struct drm_printer;
44 struct drm_self_refresh_data;
45 struct device_node;
46 struct edid;
47
48 static inline int64_t U642I64(uint64_t val)
49 {
50         return (int64_t)*((int64_t *)&val);
51 }
52 static inline uint64_t I642U64(int64_t val)
53 {
54         return (uint64_t)*((uint64_t *)&val);
55 }
56
57 struct drm_crtc;
58 struct drm_pending_vblank_event;
59 struct drm_plane;
60 struct drm_bridge;
61 struct drm_atomic_state;
62
63 struct drm_crtc_helper_funcs;
64 struct drm_plane_helper_funcs;
65
66 /**
67  * struct drm_crtc_state - mutable CRTC state
68  *
69  * Note that the distinction between @enable and @active is rather subtle:
70  * Flipping @active while @enable is set without changing anything else may
71  * never return in a failure from the &drm_mode_config_funcs.atomic_check
72  * callback. Userspace assumes that a DPMS On will always succeed. In other
73  * words: @enable controls resource assignment, @active controls the actual
74  * hardware state.
75  *
76  * The three booleans active_changed, connectors_changed and mode_changed are
77  * intended to indicate whether a full modeset is needed, rather than strictly
78  * describing what has changed in a commit. See also:
79  * drm_atomic_crtc_needs_modeset()
80  *
81  * WARNING: Transitional helpers (like drm_helper_crtc_mode_set() or
82  * drm_helper_crtc_mode_set_base()) do not maintain many of the derived control
83  * state like @plane_mask so drivers not converted over to atomic helpers should
84  * not rely on these being accurate!
85  */
86 struct drm_crtc_state {
87         /** @crtc: backpointer to the CRTC */
88         struct drm_crtc *crtc;
89
90         /**
91          * @enable: Whether the CRTC should be enabled, gates all other state.
92          * This controls reservations of shared resources. Actual hardware state
93          * is controlled by @active.
94          */
95         bool enable;
96
97         /**
98          * @active: Whether the CRTC is actively displaying (used for DPMS).
99          * Implies that @enable is set. The driver must not release any shared
100          * resources if @active is set to false but @enable still true, because
101          * userspace expects that a DPMS ON always succeeds.
102          *
103          * Hence drivers must not consult @active in their various
104          * &drm_mode_config_funcs.atomic_check callback to reject an atomic
105          * commit. They can consult it to aid in the computation of derived
106          * hardware state, since even in the DPMS OFF state the display hardware
107          * should be as much powered down as when the CRTC is completely
108          * disabled through setting @enable to false.
109          */
110         bool active;
111
112         /**
113          * @planes_changed: Planes on this crtc are updated. Used by the atomic
114          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow.
115          */
116         bool planes_changed : 1;
117
118         /**
119          * @mode_changed: @mode or @enable has been changed. Used by the atomic
120          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow. See also
121          * drm_atomic_crtc_needs_modeset().
122          *
123          * Drivers are supposed to set this for any CRTC state changes that
124          * require a full modeset. They can also reset it to false if e.g. a
125          * @mode change can be done without a full modeset by only changing
126          * scaler settings.
127          */
128         bool mode_changed : 1;
129
130         /**
131          * @active_changed: @active has been toggled. Used by the atomic
132          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow. See also
133          * drm_atomic_crtc_needs_modeset().
134          */
135         bool active_changed : 1;
136
137         /**
138          * @connectors_changed: Connectors to this crtc have been updated,
139          * either in their state or routing. Used by the atomic
140          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow. See also
141          * drm_atomic_crtc_needs_modeset().
142          *
143          * Drivers are supposed to set this as-needed from their own atomic
144          * check code, e.g. from &drm_encoder_helper_funcs.atomic_check
145          */
146         bool connectors_changed : 1;
147         /**
148          * @zpos_changed: zpos values of planes on this crtc have been updated.
149          * Used by the atomic helpers and drivers to steer the atomic commit
150          * control flow.
151          */
152         bool zpos_changed : 1;
153         /**
154          * @color_mgmt_changed: Color management properties have changed
155          * (@gamma_lut, @degamma_lut or @ctm). Used by the atomic helpers and
156          * drivers to steer the atomic commit control flow.
157          */
158         bool color_mgmt_changed : 1;
159
160         /**
161          * @no_vblank:
162          *
163          * Reflects the ability of a CRTC to send VBLANK events. This state
164          * usually depends on the pipeline configuration. If set to true, DRM
165          * atomic helpers will send out a fake VBLANK event during display
166          * updates after all hardware changes have been committed. This is
167          * implemented in drm_atomic_helper_fake_vblank().
168          *
169          * One usage is for drivers and/or hardware without support for VBLANK
170          * interrupts. Such drivers typically do not initialize vblanking
171          * (i.e., call drm_vblank_init() with the number of CRTCs). For CRTCs
172          * without initialized vblanking, this field is set to true in
173          * drm_atomic_helper_check_modeset(), and a fake VBLANK event will be
174          * send out on each update of the display pipeline by
175          * drm_atomic_helper_fake_vblank().
176          *
177          * Another usage is CRTCs feeding a writeback connector operating in
178          * oneshot mode. In this case the fake VBLANK event is only generated
179          * when a job is queued to the writeback connector, and we want the
180          * core to fake VBLANK events when this part of the pipeline hasn't
181          * changed but others had or when the CRTC and connectors are being
182          * disabled.
183          *
184          * __drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state() will not reset the value
185          * from the current state, the CRTC driver is then responsible for
186          * updating this field when needed.
187          *
188          * Note that the combination of &drm_crtc_state.event == NULL and
189          * &drm_crtc_state.no_blank == true is valid and usually used when the
190          * writeback connector attached to the CRTC has a new job queued. In
191          * this case the driver will send the VBLANK event on its own when the
192          * writeback job is complete.
193          */
194         bool no_vblank : 1;
195
196         /**
197          * @plane_mask: Bitmask of drm_plane_mask(plane) of planes attached to
198          * this CRTC.
199          */
200         u32 plane_mask;
201
202         /**
203          * @connector_mask: Bitmask of drm_connector_mask(connector) of
204          * connectors attached to this CRTC.
205          */
206         u32 connector_mask;
207
208         /**
209          * @encoder_mask: Bitmask of drm_encoder_mask(encoder) of encoders
210          * attached to this CRTC.
211          */
212         u32 encoder_mask;
213
214         /**
215          * @adjusted_mode:
216          *
217          * Internal display timings which can be used by the driver to handle
218          * differences between the mode requested by userspace in @mode and what
219          * is actually programmed into the hardware.
220          *
221          * For drivers using &drm_bridge, this stores hardware display timings
222          * used between the CRTC and the first bridge. For other drivers, the
223          * meaning of the adjusted_mode field is purely driver implementation
224          * defined information, and will usually be used to store the hardware
225          * display timings used between the CRTC and encoder blocks.
226          */
227         struct drm_display_mode adjusted_mode;
228
229         /**
230          * @mode:
231          *
232          * Display timings requested by userspace. The driver should try to
233          * match the refresh rate as close as possible (but note that it's
234          * undefined what exactly is close enough, e.g. some of the HDMI modes
235          * only differ in less than 1% of the refresh rate). The active width
236          * and height as observed by userspace for positioning planes must match
237          * exactly.
238          *
239          * For external connectors where the sink isn't fixed (like with a
240          * built-in panel), this mode here should match the physical mode on the
241          * wire to the last details (i.e. including sync polarities and
242          * everything).
243          */
244         struct drm_display_mode mode;
245
246         /**
247          * @mode_blob: &drm_property_blob for @mode, for exposing the mode to
248          * atomic userspace.
249          */
250         struct drm_property_blob *mode_blob;
251
252         /**
253          * @degamma_lut:
254          *
255          * Lookup table for converting framebuffer pixel data before apply the
256          * color conversion matrix @ctm. See drm_crtc_enable_color_mgmt(). The
257          * blob (if not NULL) is an array of &struct drm_color_lut.
258          */
259         struct drm_property_blob *degamma_lut;
260
261         /**
262          * @ctm:
263          *
264          * Color transformation matrix. See drm_crtc_enable_color_mgmt(). The
265          * blob (if not NULL) is a &struct drm_color_ctm.
266          */
267         struct drm_property_blob *ctm;
268
269         /**
270          * @gamma_lut:
271          *
272          * Lookup table for converting pixel data after the color conversion
273          * matrix @ctm.  See drm_crtc_enable_color_mgmt(). The blob (if not
274          * NULL) is an array of &struct drm_color_lut.
275          *
276          * Note that for mostly historical reasons stemming from Xorg heritage,
277          * this is also used to store the color map (also sometimes color lut,
278          * CLUT or color palette) for indexed formats like DRM_FORMAT_C8.
279          */
280         struct drm_property_blob *gamma_lut;
281
282         /**
283          * @target_vblank:
284          *
285          * Target vertical blank period when a page flip
286          * should take effect.
287          */
288         u32 target_vblank;
289
290         /**
291          * @async_flip:
292          *
293          * This is set when DRM_MODE_PAGE_FLIP_ASYNC is set in the legacy
294          * PAGE_FLIP IOCTL. It's not wired up for the atomic IOCTL itself yet.
295          */
296         bool async_flip;
297
298         /**
299          * @vrr_enabled:
300          *
301          * Indicates if variable refresh rate should be enabled for the CRTC.
302          * Support for the requested vrr state will depend on driver and
303          * hardware capabiltiy - lacking support is not treated as failure.
304          */
305         bool vrr_enabled;
306
307         /**
308          * @self_refresh_active:
309          *
310          * Used by the self refresh helpers to denote when a self refresh
311          * transition is occurring. This will be set on enable/disable callbacks
312          * when self refresh is being enabled or disabled. In some cases, it may
313          * not be desirable to fully shut off the crtc during self refresh.
314          * CRTC's can inspect this flag and determine the best course of action.
315          */
316         bool self_refresh_active;
317
318         /**
319          * @scaling_filter:
320          *
321          * Scaling filter to be applied
322          */
323         enum drm_scaling_filter scaling_filter;
324
325         /**
326          * @event:
327          *
328          * Optional pointer to a DRM event to signal upon completion of the
329          * state update. The driver must send out the event when the atomic
330          * commit operation completes. There are two cases:
331          *
332          *  - The event is for a CRTC which is being disabled through this
333          *    atomic commit. In that case the event can be send out any time
334          *    after the hardware has stopped scanning out the current
335          *    framebuffers. It should contain the timestamp and counter for the
336          *    last vblank before the display pipeline was shut off. The simplest
337          *    way to achieve that is calling drm_crtc_send_vblank_event()
338          *    somewhen after drm_crtc_vblank_off() has been called.
339          *
340          *  - For a CRTC which is enabled at the end of the commit (even when it
341          *    undergoes an full modeset) the vblank timestamp and counter must
342          *    be for the vblank right before the first frame that scans out the
343          *    new set of buffers. Again the event can only be sent out after the
344          *    hardware has stopped scanning out the old buffers.
345          *
346          *  - Events for disabled CRTCs are not allowed, and drivers can ignore
347          *    that case.
348          *
349          * For very simple hardware without VBLANK interrupt, enabling
350          * &struct drm_crtc_state.no_vblank makes DRM's atomic commit helpers
351          * send a fake VBLANK event at the end of the display update after all
352          * hardware changes have been applied. See
353          * drm_atomic_helper_fake_vblank().
354          *
355          * For more complex hardware this
356          * can be handled by the drm_crtc_send_vblank_event() function,
357          * which the driver should call on the provided event upon completion of
358          * the atomic commit. Note that if the driver supports vblank signalling
359          * and timestamping the vblank counters and timestamps must agree with
360          * the ones returned from page flip events. With the current vblank
361          * helper infrastructure this can be achieved by holding a vblank
362          * reference while the page flip is pending, acquired through
363          * drm_crtc_vblank_get() and released with drm_crtc_vblank_put().
364          * Drivers are free to implement their own vblank counter and timestamp
365          * tracking though, e.g. if they have accurate timestamp registers in
366          * hardware.
367          *
368          * For hardware which supports some means to synchronize vblank
369          * interrupt delivery with committing display state there's also
370          * drm_crtc_arm_vblank_event(). See the documentation of that function
371          * for a detailed discussion of the constraints it needs to be used
372          * safely.
373          *
374          * If the device can't notify of flip completion in a race-free way
375          * at all, then the event should be armed just after the page flip is
376          * committed. In the worst case the driver will send the event to
377          * userspace one frame too late. This doesn't allow for a real atomic
378          * update, but it should avoid tearing.
379          */
380         struct drm_pending_vblank_event *event;
381
382         /**
383          * @commit:
384          *
385          * This tracks how the commit for this update proceeds through the
386          * various phases. This is never cleared, except when we destroy the
387          * state, so that subsequent commits can synchronize with previous ones.
388          */
389         struct drm_crtc_commit *commit;
390
391         /** @state: backpointer to global drm_atomic_state */
392         struct drm_atomic_state *state;
393 };
394
395 /**
396  * struct drm_crtc_funcs - control CRTCs for a given device
397  *
398  * The drm_crtc_funcs structure is the central CRTC management structure
399  * in the DRM.  Each CRTC controls one or more connectors (note that the name
400  * CRTC is simply historical, a CRTC may control LVDS, VGA, DVI, TV out, etc.
401  * connectors, not just CRTs).
402  *
403  * Each driver is responsible for filling out this structure at startup time,
404  * in addition to providing other modesetting features, like i2c and DDC
405  * bus accessors.
406  */
407 struct drm_crtc_funcs {
408         /**
409          * @reset:
410          *
411          * Reset CRTC hardware and software state to off. This function isn't
412          * called by the core directly, only through drm_mode_config_reset().
413          * It's not a helper hook only for historical reasons.
414          *
415          * Atomic drivers can use drm_atomic_helper_crtc_reset() to reset
416          * atomic state using this hook.
417          */
418         void (*reset)(struct drm_crtc *crtc);
419
420         /**
421          * @cursor_set:
422          *
423          * Update the cursor image. The cursor position is relative to the CRTC
424          * and can be partially or fully outside of the visible area.
425          *
426          * Note that contrary to all other KMS functions the legacy cursor entry
427          * points don't take a framebuffer object, but instead take directly a
428          * raw buffer object id from the driver's buffer manager (which is
429          * either GEM or TTM for current drivers).
430          *
431          * This entry point is deprecated, drivers should instead implement
432          * universal plane support and register a proper cursor plane using
433          * drm_crtc_init_with_planes().
434          *
435          * This callback is optional
436          *
437          * RETURNS:
438          *
439          * 0 on success or a negative error code on failure.
440          */
441         int (*cursor_set)(struct drm_crtc *crtc, struct drm_file *file_priv,
442                           uint32_t handle, uint32_t width, uint32_t height);
443
444         /**
445          * @cursor_set2:
446          *
447          * Update the cursor image, including hotspot information. The hotspot
448          * must not affect the cursor position in CRTC coordinates, but is only
449          * meant as a hint for virtualized display hardware to coordinate the
450          * guests and hosts cursor position. The cursor hotspot is relative to
451          * the cursor image. Otherwise this works exactly like @cursor_set.
452          *
453          * This entry point is deprecated, drivers should instead implement
454          * universal plane support and register a proper cursor plane using
455          * drm_crtc_init_with_planes().
456          *
457          * This callback is optional.
458          *
459          * RETURNS:
460          *
461          * 0 on success or a negative error code on failure.
462          */
463         int (*cursor_set2)(struct drm_crtc *crtc, struct drm_file *file_priv,
464                            uint32_t handle, uint32_t width, uint32_t height,
465                            int32_t hot_x, int32_t hot_y);
466
467         /**
468          * @cursor_move:
469          *
470          * Update the cursor position. The cursor does not need to be visible
471          * when this hook is called.
472          *
473          * This entry point is deprecated, drivers should instead implement
474          * universal plane support and register a proper cursor plane using
475          * drm_crtc_init_with_planes().
476          *
477          * This callback is optional.
478          *
479          * RETURNS:
480          *
481          * 0 on success or a negative error code on failure.
482          */
483         int (*cursor_move)(struct drm_crtc *crtc, int x, int y);
484
485         /**
486          * @gamma_set:
487          *
488          * Set gamma on the CRTC.
489          *
490          * This callback is optional.
491          *
492          * Atomic drivers who want to support gamma tables should implement the
493          * atomic color management support, enabled by calling
494          * drm_crtc_enable_color_mgmt(), which then supports the legacy gamma
495          * interface through the drm_atomic_helper_legacy_gamma_set()
496          * compatibility implementation.
497          */
498         int (*gamma_set)(struct drm_crtc *crtc, u16 *r, u16 *g, u16 *b,
499                          uint32_t size,
500                          struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
501
502         /**
503          * @destroy:
504          *
505          * Clean up CRTC resources. This is only called at driver unload time
506          * through drm_mode_config_cleanup() since a CRTC cannot be hotplugged
507          * in DRM.
508          */
509         void (*destroy)(struct drm_crtc *crtc);
510
511         /**
512          * @set_config:
513          *
514          * This is the main legacy entry point to change the modeset state on a
515          * CRTC. All the details of the desired configuration are passed in a
516          * &struct drm_mode_set - see there for details.
517          *
518          * Drivers implementing atomic modeset should use
519          * drm_atomic_helper_set_config() to implement this hook.
520          *
521          * RETURNS:
522          *
523          * 0 on success or a negative error code on failure.
524          */
525         int (*set_config)(struct drm_mode_set *set,
526                           struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
527
528         /**
529          * @page_flip:
530          *
531          * Legacy entry point to schedule a flip to the given framebuffer.
532          *
533          * Page flipping is a synchronization mechanism that replaces the frame
534          * buffer being scanned out by the CRTC with a new frame buffer during
535          * vertical blanking, avoiding tearing (except when requested otherwise
536          * through the DRM_MODE_PAGE_FLIP_ASYNC flag). When an application
537          * requests a page flip the DRM core verifies that the new frame buffer
538          * is large enough to be scanned out by the CRTC in the currently
539          * configured mode and then calls this hook with a pointer to the new
540          * frame buffer.
541          *
542          * The driver must wait for any pending rendering to the new framebuffer
543          * to complete before executing the flip. It should also wait for any
544          * pending rendering from other drivers if the underlying buffer is a
545          * shared dma-buf.
546          *
547          * An application can request to be notified when the page flip has
548          * completed. The drm core will supply a &struct drm_event in the event
549          * parameter in this case. This can be handled by the
550          * drm_crtc_send_vblank_event() function, which the driver should call on
551          * the provided event upon completion of the flip. Note that if
552          * the driver supports vblank signalling and timestamping the vblank
553          * counters and timestamps must agree with the ones returned from page
554          * flip events. With the current vblank helper infrastructure this can
555          * be achieved by holding a vblank reference while the page flip is
556          * pending, acquired through drm_crtc_vblank_get() and released with
557          * drm_crtc_vblank_put(). Drivers are free to implement their own vblank
558          * counter and timestamp tracking though, e.g. if they have accurate
559          * timestamp registers in hardware.
560          *
561          * This callback is optional.
562          *
563          * NOTE:
564          *
565          * Very early versions of the KMS ABI mandated that the driver must
566          * block (but not reject) any rendering to the old framebuffer until the
567          * flip operation has completed and the old framebuffer is no longer
568          * visible. This requirement has been lifted, and userspace is instead
569          * expected to request delivery of an event and wait with recycling old
570          * buffers until such has been received.
571          *
572          * RETURNS:
573          *
574          * 0 on success or a negative error code on failure. Note that if a
575          * page flip operation is already pending the callback should return
576          * -EBUSY. Pageflips on a disabled CRTC (either by setting a NULL mode
577          * or just runtime disabled through DPMS respectively the new atomic
578          * "ACTIVE" state) should result in an -EINVAL error code. Note that
579          * drm_atomic_helper_page_flip() checks this already for atomic drivers.
580          */
581         int (*page_flip)(struct drm_crtc *crtc,
582                          struct drm_framebuffer *fb,
583                          struct drm_pending_vblank_event *event,
584                          uint32_t flags,
585                          struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
586
587         /**
588          * @page_flip_target:
589          *
590          * Same as @page_flip but with an additional parameter specifying the
591          * absolute target vertical blank period (as reported by
592          * drm_crtc_vblank_count()) when the flip should take effect.
593          *
594          * Note that the core code calls drm_crtc_vblank_get before this entry
595          * point, and will call drm_crtc_vblank_put if this entry point returns
596          * any non-0 error code. It's the driver's responsibility to call
597          * drm_crtc_vblank_put after this entry point returns 0, typically when
598          * the flip completes.
599          */
600         int (*page_flip_target)(struct drm_crtc *crtc,
601                                 struct drm_framebuffer *fb,
602                                 struct drm_pending_vblank_event *event,
603                                 uint32_t flags, uint32_t target,
604                                 struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
605
606         /**
607          * @set_property:
608          *
609          * This is the legacy entry point to update a property attached to the
610          * CRTC.
611          *
612          * This callback is optional if the driver does not support any legacy
613          * driver-private properties. For atomic drivers it is not used because
614          * property handling is done entirely in the DRM core.
615          *
616          * RETURNS:
617          *
618          * 0 on success or a negative error code on failure.
619          */
620         int (*set_property)(struct drm_crtc *crtc,
621                             struct drm_property *property, uint64_t val);
622
623         /**
624          * @atomic_duplicate_state:
625          *
626          * Duplicate the current atomic state for this CRTC and return it.
627          * The core and helpers guarantee that any atomic state duplicated with
628          * this hook and still owned by the caller (i.e. not transferred to the
629          * driver by calling &drm_mode_config_funcs.atomic_commit) will be
630          * cleaned up by calling the @atomic_destroy_state hook in this
631          * structure.
632          *
633          * This callback is mandatory for atomic drivers.
634          *
635          * Atomic drivers which don't subclass &struct drm_crtc_state should use
636          * drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state(). Drivers that subclass the
637          * state structure to extend it with driver-private state should use
638          * __drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state() to make sure shared state is
639          * duplicated in a consistent fashion across drivers.
640          *
641          * It is an error to call this hook before &drm_crtc.state has been
642          * initialized correctly.
643          *
644          * NOTE:
645          *
646          * If the duplicate state references refcounted resources this hook must
647          * acquire a reference for each of them. The driver must release these
648          * references again in @atomic_destroy_state.
649          *
650          * RETURNS:
651          *
652          * Duplicated atomic state or NULL when the allocation failed.
653          */
654         struct drm_crtc_state *(*atomic_duplicate_state)(struct drm_crtc *crtc);
655
656         /**
657          * @atomic_destroy_state:
658          *
659          * Destroy a state duplicated with @atomic_duplicate_state and release
660          * or unreference all resources it references
661          *
662          * This callback is mandatory for atomic drivers.
663          */
664         void (*atomic_destroy_state)(struct drm_crtc *crtc,
665                                      struct drm_crtc_state *state);
666
667         /**
668          * @atomic_set_property:
669          *
670          * Decode a driver-private property value and store the decoded value
671          * into the passed-in state structure. Since the atomic core decodes all
672          * standardized properties (even for extensions beyond the core set of
673          * properties which might not be implemented by all drivers) this
674          * requires drivers to subclass the state structure.
675          *
676          * Such driver-private properties should really only be implemented for
677          * truly hardware/vendor specific state. Instead it is preferred to
678          * standardize atomic extension and decode the properties used to expose
679          * such an extension in the core.
680          *
681          * Do not call this function directly, use
682          * drm_atomic_crtc_set_property() instead.
683          *
684          * This callback is optional if the driver does not support any
685          * driver-private atomic properties.
686          *
687          * NOTE:
688          *
689          * This function is called in the state assembly phase of atomic
690          * modesets, which can be aborted for any reason (including on
691          * userspace's request to just check whether a configuration would be
692          * possible). Drivers MUST NOT touch any persistent state (hardware or
693          * software) or data structures except the passed in @state parameter.
694          *
695          * Also since userspace controls in which order properties are set this
696          * function must not do any input validation (since the state update is
697          * incomplete and hence likely inconsistent). Instead any such input
698          * validation must be done in the various atomic_check callbacks.
699          *
700          * RETURNS:
701          *
702          * 0 if the property has been found, -EINVAL if the property isn't
703          * implemented by the driver (which should never happen, the core only
704          * asks for properties attached to this CRTC). No other validation is
705          * allowed by the driver. The core already checks that the property
706          * value is within the range (integer, valid enum value, ...) the driver
707          * set when registering the property.
708          */
709         int (*atomic_set_property)(struct drm_crtc *crtc,
710                                    struct drm_crtc_state *state,
711                                    struct drm_property *property,
712                                    uint64_t val);
713         /**
714          * @atomic_get_property:
715          *
716          * Reads out the decoded driver-private property. This is used to
717          * implement the GETCRTC IOCTL.
718          *
719          * Do not call this function directly, use
720          * drm_atomic_crtc_get_property() instead.
721          *
722          * This callback is optional if the driver does not support any
723          * driver-private atomic properties.
724          *
725          * RETURNS:
726          *
727          * 0 on success, -EINVAL if the property isn't implemented by the
728          * driver (which should never happen, the core only asks for
729          * properties attached to this CRTC).
730          */
731         int (*atomic_get_property)(struct drm_crtc *crtc,
732                                    const struct drm_crtc_state *state,
733                                    struct drm_property *property,
734                                    uint64_t *val);
735
736         /**
737          * @late_register:
738          *
739          * This optional hook can be used to register additional userspace
740          * interfaces attached to the crtc like debugfs interfaces.
741          * It is called late in the driver load sequence from drm_dev_register().
742          * Everything added from this callback should be unregistered in
743          * the early_unregister callback.
744          *
745          * Returns:
746          *
747          * 0 on success, or a negative error code on failure.
748          */
749         int (*late_register)(struct drm_crtc *crtc);
750
751         /**
752          * @early_unregister:
753          *
754          * This optional hook should be used to unregister the additional
755          * userspace interfaces attached to the crtc from
756          * @late_register. It is called from drm_dev_unregister(),
757          * early in the driver unload sequence to disable userspace access
758          * before data structures are torndown.
759          */
760         void (*early_unregister)(struct drm_crtc *crtc);
761
762         /**
763          * @set_crc_source:
764          *
765          * Changes the source of CRC checksums of frames at the request of
766          * userspace, typically for testing purposes. The sources available are
767          * specific of each driver and a %NULL value indicates that CRC
768          * generation is to be switched off.
769          *
770          * When CRC generation is enabled, the driver should call
771          * drm_crtc_add_crc_entry() at each frame, providing any information
772          * that characterizes the frame contents in the crcN arguments, as
773          * provided from the configured source. Drivers must accept an "auto"
774          * source name that will select a default source for this CRTC.
775          *
776          * This may trigger an atomic modeset commit if necessary, to enable CRC
777          * generation.
778          *
779          * Note that "auto" can depend upon the current modeset configuration,
780          * e.g. it could pick an encoder or output specific CRC sampling point.
781          *
782          * This callback is optional if the driver does not support any CRC
783          * generation functionality.
784          *
785          * RETURNS:
786          *
787          * 0 on success or a negative error code on failure.
788          */
789         int (*set_crc_source)(struct drm_crtc *crtc, const char *source);
790
791         /**
792          * @verify_crc_source:
793          *
794          * verifies the source of CRC checksums of frames before setting the
795          * source for CRC and during crc open. Source parameter can be NULL
796          * while disabling crc source.
797          *
798          * This callback is optional if the driver does not support any CRC
799          * generation functionality.
800          *
801          * RETURNS:
802          *
803          * 0 on success or a negative error code on failure.
804          */
805         int (*verify_crc_source)(struct drm_crtc *crtc, const char *source,
806                                  size_t *values_cnt);
807         /**
808          * @get_crc_sources:
809          *
810          * Driver callback for getting a list of all the available sources for
811          * CRC generation. This callback depends upon verify_crc_source, So
812          * verify_crc_source callback should be implemented before implementing
813          * this. Driver can pass full list of available crc sources, this
814          * callback does the verification on each crc-source before passing it
815          * to userspace.
816          *
817          * This callback is optional if the driver does not support exporting of
818          * possible CRC sources list.
819          *
820          * RETURNS:
821          *
822          * a constant character pointer to the list of all the available CRC
823          * sources. On failure driver should return NULL. count should be
824          * updated with number of sources in list. if zero we don't process any
825          * source from the list.
826          */
827         const char *const *(*get_crc_sources)(struct drm_crtc *crtc,
828                                               size_t *count);
829
830         /**
831          * @atomic_print_state:
832          *
833          * If driver subclasses &struct drm_crtc_state, it should implement
834          * this optional hook for printing additional driver specific state.
835          *
836          * Do not call this directly, use drm_atomic_crtc_print_state()
837          * instead.
838          */
839         void (*atomic_print_state)(struct drm_printer *p,
840                                    const struct drm_crtc_state *state);
841
842         /**
843          * @get_vblank_counter:
844          *
845          * Driver callback for fetching a raw hardware vblank counter for the
846          * CRTC. It's meant to be used by new drivers as the replacement of
847          * &drm_driver.get_vblank_counter hook.
848          *
849          * This callback is optional. If a device doesn't have a hardware
850          * counter, the driver can simply leave the hook as NULL. The DRM core
851          * will account for missed vblank events while interrupts where disabled
852          * based on system timestamps.
853          *
854          * Wraparound handling and loss of events due to modesetting is dealt
855          * with in the DRM core code, as long as drivers call
856          * drm_crtc_vblank_off() and drm_crtc_vblank_on() when disabling or
857          * enabling a CRTC.
858          *
859          * See also &drm_device.vblank_disable_immediate and
860          * &drm_device.max_vblank_count.
861          *
862          * Returns:
863          *
864          * Raw vblank counter value.
865          */
866         u32 (*get_vblank_counter)(struct drm_crtc *crtc);
867
868         /**
869          * @enable_vblank:
870          *
871          * Enable vblank interrupts for the CRTC. It's meant to be used by
872          * new drivers as the replacement of &drm_driver.enable_vblank hook.
873          *
874          * Returns:
875          *
876          * Zero on success, appropriate errno if the vblank interrupt cannot
877          * be enabled.
878          */
879         int (*enable_vblank)(struct drm_crtc *crtc);
880
881         /**
882          * @disable_vblank:
883          *
884          * Disable vblank interrupts for the CRTC. It's meant to be used by
885          * new drivers as the replacement of &drm_driver.disable_vblank hook.
886          */
887         void (*disable_vblank)(struct drm_crtc *crtc);
888
889         /**
890          * @get_vblank_timestamp:
891          *
892          * Called by drm_get_last_vbltimestamp(). Should return a precise
893          * timestamp when the most recent vblank interval ended or will end.
894          *
895          * Specifically, the timestamp in @vblank_time should correspond as
896          * closely as possible to the time when the first video scanline of
897          * the video frame after the end of vblank will start scanning out,
898          * the time immediately after end of the vblank interval. If the
899          * @crtc is currently inside vblank, this will be a time in the future.
900          * If the @crtc is currently scanning out a frame, this will be the
901          * past start time of the current scanout. This is meant to adhere
902          * to the OpenML OML_sync_control extension specification.
903          *
904          * Parameters:
905          *
906          * crtc:
907          *     CRTC for which timestamp should be returned.
908          * max_error:
909          *     Maximum allowable timestamp error in nanoseconds.
910          *     Implementation should strive to provide timestamp
911          *     with an error of at most max_error nanoseconds.
912          *     Returns true upper bound on error for timestamp.
913          * vblank_time:
914          *     Target location for returned vblank timestamp.
915          * in_vblank_irq:
916          *     True when called from drm_crtc_handle_vblank().  Some drivers
917          *     need to apply some workarounds for gpu-specific vblank irq quirks
918          *     if flag is set.
919          *
920          * Returns:
921          *
922          * True on success, false on failure, which means the core should
923          * fallback to a simple timestamp taken in drm_crtc_handle_vblank().
924          */
925         bool (*get_vblank_timestamp)(struct drm_crtc *crtc,
926                                      int *max_error,
927                                      ktime_t *vblank_time,
928                                      bool in_vblank_irq);
929 };
930
931 /**
932  * struct drm_crtc - central CRTC control structure
933  *
934  * Each CRTC may have one or more connectors associated with it.  This structure
935  * allows the CRTC to be controlled.
936  */
937 struct drm_crtc {
938         /** @dev: parent DRM device */
939         struct drm_device *dev;
940         /** @port: OF node used by drm_of_find_possible_crtcs(). */
941         struct device_node *port;
942         /**
943          * @head:
944          *
945          * List of all CRTCs on @dev, linked from &drm_mode_config.crtc_list.
946          * Invariant over the lifetime of @dev and therefore does not need
947          * locking.
948          */
949         struct list_head head;
950
951         /** @name: human readable name, can be overwritten by the driver */
952         char *name;
953
954         /**
955          * @mutex:
956          *
957          * This provides a read lock for the overall CRTC state (mode, dpms
958          * state, ...) and a write lock for everything which can be update
959          * without a full modeset (fb, cursor data, CRTC properties ...). A full
960          * modeset also need to grab &drm_mode_config.connection_mutex.
961          *
962          * For atomic drivers specifically this protects @state.
963          */
964         struct drm_modeset_lock mutex;
965
966         /** @base: base KMS object for ID tracking etc. */
967         struct drm_mode_object base;
968
969         /**
970          * @primary:
971          * Primary plane for this CRTC. Note that this is only
972          * relevant for legacy IOCTL, it specifies the plane implicitly used by
973          * the SETCRTC and PAGE_FLIP IOCTLs. It does not have any significance
974          * beyond that.
975          */
976         struct drm_plane *primary;
977
978         /**
979          * @cursor:
980          * Cursor plane for this CRTC. Note that this is only relevant for
981          * legacy IOCTL, it specifies the plane implicitly used by the SETCURSOR
982          * and SETCURSOR2 IOCTLs. It does not have any significance
983          * beyond that.
984          */
985         struct drm_plane *cursor;
986
987         /**
988          * @index: Position inside the mode_config.list, can be used as an array
989          * index. It is invariant over the lifetime of the CRTC.
990          */
991         unsigned index;
992
993         /**
994          * @cursor_x: Current x position of the cursor, used for universal
995          * cursor planes because the SETCURSOR IOCTL only can update the
996          * framebuffer without supplying the coordinates. Drivers should not use
997          * this directly, atomic drivers should look at &drm_plane_state.crtc_x
998          * of the cursor plane instead.
999          */
1000         int cursor_x;
1001         /**
1002          * @cursor_y: Current y position of the cursor, used for universal
1003          * cursor planes because the SETCURSOR IOCTL only can update the
1004          * framebuffer without supplying the coordinates. Drivers should not use
1005          * this directly, atomic drivers should look at &drm_plane_state.crtc_y
1006          * of the cursor plane instead.
1007          */
1008         int cursor_y;
1009
1010         /**
1011          * @enabled:
1012          *
1013          * Is this CRTC enabled? Should only be used by legacy drivers, atomic
1014          * drivers should instead consult &drm_crtc_state.enable and
1015          * &drm_crtc_state.active. Atomic drivers can update this by calling
1016          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
1017          */
1018         bool enabled;
1019
1020         /**
1021          * @mode:
1022          *
1023          * Current mode timings. Should only be used by legacy drivers, atomic
1024          * drivers should instead consult &drm_crtc_state.mode. Atomic drivers
1025          * can update this by calling
1026          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
1027          */
1028         struct drm_display_mode mode;
1029
1030         /**
1031          * @hwmode:
1032          *
1033          * Programmed mode in hw, after adjustments for encoders, crtc, panel
1034          * scaling etc. Should only be used by legacy drivers, for high
1035          * precision vblank timestamps in
1036          * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp().
1037          *
1038          * Note that atomic drivers should not use this, but instead use
1039          * &drm_crtc_state.adjusted_mode. And for high-precision timestamps
1040          * drm_crtc_vblank_helper_get_vblank_timestamp() used
1041          * &drm_vblank_crtc.hwmode,
1042          * which is filled out by calling drm_calc_timestamping_constants().
1043          */
1044         struct drm_display_mode hwmode;
1045
1046         /**
1047          * @x:
1048          * x position on screen. Should only be used by legacy drivers, atomic
1049          * drivers should look at &drm_plane_state.crtc_x of the primary plane
1050          * instead. Updated by calling
1051          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
1052          */
1053         int x;
1054         /**
1055          * @y:
1056          * y position on screen. Should only be used by legacy drivers, atomic
1057          * drivers should look at &drm_plane_state.crtc_y of the primary plane
1058          * instead. Updated by calling
1059          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
1060          */
1061         int y;
1062
1063         /** @funcs: CRTC control functions */
1064         const struct drm_crtc_funcs *funcs;
1065
1066         /**
1067          * @gamma_size: Size of legacy gamma ramp reported to userspace. Set up
1068          * by calling drm_mode_crtc_set_gamma_size().
1069          *
1070          * Note that atomic drivers need to instead use
1071          * &drm_crtc_state.gamma_lut. See drm_crtc_enable_color_mgmt().
1072          */
1073         uint32_t gamma_size;
1074
1075         /**
1076          * @gamma_store: Gamma ramp values used by the legacy SETGAMMA and
1077          * GETGAMMA IOCTls. Set up by calling drm_mode_crtc_set_gamma_size().
1078          *
1079          * Note that atomic drivers need to instead use
1080          * &drm_crtc_state.gamma_lut. See drm_crtc_enable_color_mgmt().
1081          */
1082         uint16_t *gamma_store;
1083
1084         /** @helper_private: mid-layer private data */
1085         const struct drm_crtc_helper_funcs *helper_private;
1086
1087         /** @properties: property tracking for this CRTC */
1088         struct drm_object_properties properties;
1089
1090         /**
1091          * @scaling_filter_property: property to apply a particular filter while
1092          * scaling.
1093          */
1094         struct drm_property *scaling_filter_property;
1095
1096         /**
1097          * @state:
1098          *
1099          * Current atomic state for this CRTC.
1100          *
1101          * This is protected by @mutex. Note that nonblocking atomic commits
1102          * access the current CRTC state without taking locks. Either by going
1103          * through the &struct drm_atomic_state pointers, see
1104          * for_each_oldnew_crtc_in_state(), for_each_old_crtc_in_state() and
1105          * for_each_new_crtc_in_state(). Or through careful ordering of atomic
1106          * commit operations as implemented in the atomic helpers, see
1107          * &struct drm_crtc_commit.
1108          */
1109         struct drm_crtc_state *state;
1110
1111         /**
1112          * @commit_list:
1113          *
1114          * List of &drm_crtc_commit structures tracking pending commits.
1115          * Protected by @commit_lock. This list holds its own full reference,
1116          * as does the ongoing commit.
1117          *
1118          * "Note that the commit for a state change is also tracked in
1119          * &drm_crtc_state.commit. For accessing the immediately preceding
1120          * commit in an atomic update it is recommended to just use that
1121          * pointer in the old CRTC state, since accessing that doesn't need
1122          * any locking or list-walking. @commit_list should only be used to
1123          * stall for framebuffer cleanup that's signalled through
1124          * &drm_crtc_commit.cleanup_done."
1125          */
1126         struct list_head commit_list;
1127
1128         /**
1129          * @commit_lock:
1130          *
1131          * Spinlock to protect @commit_list.
1132          */
1133         spinlock_t commit_lock;
1134
1135         /**
1136          * @debugfs_entry:
1137          *
1138          * Debugfs directory for this CRTC.
1139          */
1140         struct dentry *debugfs_entry;
1141
1142         /**
1143          * @crc:
1144          *
1145          * Configuration settings of CRC capture.
1146          */
1147         struct drm_crtc_crc crc;
1148
1149         /**
1150          * @fence_context:
1151          *
1152          * timeline context used for fence operations.
1153          */
1154         unsigned int fence_context;
1155
1156         /**
1157          * @fence_lock:
1158          *
1159          * spinlock to protect the fences in the fence_context.
1160          */
1161         spinlock_t fence_lock;
1162         /**
1163          * @fence_seqno:
1164          *
1165          * Seqno variable used as monotonic counter for the fences
1166          * created on the CRTC's timeline.
1167          */
1168         unsigned long fence_seqno;
1169
1170         /**
1171          * @timeline_name:
1172          *
1173          * The name of the CRTC's fence timeline.
1174          */
1175         char timeline_name[32];
1176
1177         /**
1178          * @self_refresh_data: Holds the state for the self refresh helpers
1179          *
1180          * Initialized via drm_self_refresh_helper_init().
1181          */
1182         struct drm_self_refresh_data *self_refresh_data;
1183 };
1184
1185 /**
1186  * struct drm_mode_set - new values for a CRTC config change
1187  * @fb: framebuffer to use for new config
1188  * @crtc: CRTC whose configuration we're about to change
1189  * @mode: mode timings to use
1190  * @x: position of this CRTC relative to @fb
1191  * @y: position of this CRTC relative to @fb
1192  * @connectors: array of connectors to drive with this CRTC if possible
1193  * @num_connectors: size of @connectors array
1194  *
1195  * This represents a modeset configuration for the legacy SETCRTC ioctl and is
1196  * also used internally. Atomic drivers instead use &drm_atomic_state.
1197  */
1198 struct drm_mode_set {
1199         struct drm_framebuffer *fb;
1200         struct drm_crtc *crtc;
1201         struct drm_display_mode *mode;
1202
1203         uint32_t x;
1204         uint32_t y;
1205
1206         struct drm_connector **connectors;
1207         size_t num_connectors;
1208 };
1209
1210 #define obj_to_crtc(x) container_of(x, struct drm_crtc, base)
1211
1212 __printf(6, 7)
1213 int drm_crtc_init_with_planes(struct drm_device *dev,
1214                               struct drm_crtc *crtc,
1215                               struct drm_plane *primary,
1216                               struct drm_plane *cursor,
1217                               const struct drm_crtc_funcs *funcs,
1218                               const char *name, ...);
1219 void drm_crtc_cleanup(struct drm_crtc *crtc);
1220
1221 __printf(7, 8)
1222 void *__drmm_crtc_alloc_with_planes(struct drm_device *dev,
1223                                     size_t size, size_t offset,
1224                                     struct drm_plane *primary,
1225                                     struct drm_plane *cursor,
1226                                     const struct drm_crtc_funcs *funcs,
1227                                     const char *name, ...);
1228
1229 /**
1230  * drmm_crtc_alloc_with_planes - Allocate and initialize a new CRTC object with
1231  *    specified primary and cursor planes.
1232  * @dev: DRM device
1233  * @type: the type of the struct which contains struct &drm_crtc
1234  * @member: the name of the &drm_crtc within @type.
1235  * @primary: Primary plane for CRTC
1236  * @cursor: Cursor plane for CRTC
1237  * @funcs: callbacks for the new CRTC
1238  * @name: printf style format string for the CRTC name, or NULL for default name
1239  *
1240  * Allocates and initializes a new crtc object. Cleanup is automatically
1241  * handled through registering drmm_crtc_cleanup() with drmm_add_action().
1242  *
1243  * The @drm_crtc_funcs.destroy hook must be NULL.
1244  *
1245  * Returns:
1246  * Pointer to new crtc, or ERR_PTR on failure.
1247  */
1248 #define drmm_crtc_alloc_with_planes(dev, type, member, primary, cursor, funcs, name, ...) \
1249         ((type *)__drmm_crtc_alloc_with_planes(dev, sizeof(type), \
1250                                                offsetof(type, member), \
1251                                                primary, cursor, funcs, \
1252                                                name, ##__VA_ARGS__))
1253
1254 /**
1255  * drm_crtc_index - find the index of a registered CRTC
1256  * @crtc: CRTC to find index for
1257  *
1258  * Given a registered CRTC, return the index of that CRTC within a DRM
1259  * device's list of CRTCs.
1260  */
1261 static inline unsigned int drm_crtc_index(const struct drm_crtc *crtc)
1262 {
1263         return crtc->index;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * drm_crtc_mask - find the mask of a registered CRTC
1268  * @crtc: CRTC to find mask for
1269  *
1270  * Given a registered CRTC, return the mask bit of that CRTC for the
1271  * &drm_encoder.possible_crtcs and &drm_plane.possible_crtcs fields.
1272  */
1273 static inline uint32_t drm_crtc_mask(const struct drm_crtc *crtc)
1274 {
1275         return 1 << drm_crtc_index(crtc);
1276 }
1277
1278 int drm_mode_set_config_internal(struct drm_mode_set *set);
1279 struct drm_crtc *drm_crtc_from_index(struct drm_device *dev, int idx);
1280
1281 /**
1282  * drm_crtc_find - look up a CRTC object from its ID
1283  * @dev: DRM device
1284  * @file_priv: drm file to check for lease against.
1285  * @id: &drm_mode_object ID
1286  *
1287  * This can be used to look up a CRTC from its userspace ID. Only used by
1288  * drivers for legacy IOCTLs and interface, nowadays extensions to the KMS
1289  * userspace interface should be done using &drm_property.
1290  */
1291 static inline struct drm_crtc *drm_crtc_find(struct drm_device *dev,
1292                 struct drm_file *file_priv,
1293                 uint32_t id)
1294 {
1295         struct drm_mode_object *mo;
1296         mo = drm_mode_object_find(dev, file_priv, id, DRM_MODE_OBJECT_CRTC);
1297         return mo ? obj_to_crtc(mo) : NULL;
1298 }
1299
1300 /**
1301  * drm_for_each_crtc - iterate over all CRTCs
1302  * @crtc: a &struct drm_crtc as the loop cursor
1303  * @dev: the &struct drm_device
1304  *
1305  * Iterate over all CRTCs of @dev.
1306  */
1307 #define drm_for_each_crtc(crtc, dev) \
1308         list_for_each_entry(crtc, &(dev)->mode_config.crtc_list, head)
1309
1310 /**
1311  * drm_for_each_crtc_reverse - iterate over all CRTCs in reverse order
1312  * @crtc: a &struct drm_crtc as the loop cursor
1313  * @dev: the &struct drm_device
1314  *
1315  * Iterate over all CRTCs of @dev.
1316  */
1317 #define drm_for_each_crtc_reverse(crtc, dev) \
1318         list_for_each_entry_reverse(crtc, &(dev)->mode_config.crtc_list, head)
1319
1320 int drm_crtc_create_scaling_filter_property(struct drm_crtc *crtc,
1321                                             unsigned int supported_filters);
1322
1323 #endif /* __DRM_CRTC_H__ */