GNU Linux-libre 5.4.241-gnu1
[releases.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/i2c.h>
29 #include <linux/spinlock.h>
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/fb.h>
32 #include <linux/hdmi.h>
33 #include <linux/media-bus-format.h>
34 #include <uapi/drm/drm_mode.h>
35 #include <uapi/drm/drm_fourcc.h>
36 #include <drm/drm_modeset_lock.h>
37 #include <drm/drm_rect.h>
38 #include <drm/drm_mode_object.h>
39 #include <drm/drm_framebuffer.h>
40 #include <drm/drm_modes.h>
41 #include <drm/drm_connector.h>
42 #include <drm/drm_device.h>
43 #include <drm/drm_property.h>
44 #include <drm/drm_bridge.h>
45 #include <drm/drm_edid.h>
46 #include <drm/drm_plane.h>
47 #include <drm/drm_blend.h>
48 #include <drm/drm_color_mgmt.h>
49 #include <drm/drm_debugfs_crc.h>
50 #include <drm/drm_mode_config.h>
51
52 struct drm_device;
53 struct drm_mode_set;
54 struct drm_file;
55 struct drm_clip_rect;
56 struct drm_printer;
57 struct drm_self_refresh_data;
58 struct device_node;
59 struct dma_fence;
60 struct edid;
61
62 static inline int64_t U642I64(uint64_t val)
63 {
64         return (int64_t)*((int64_t *)&val);
65 }
66 static inline uint64_t I642U64(int64_t val)
67 {
68         return (uint64_t)*((uint64_t *)&val);
69 }
70
71 struct drm_crtc;
72 struct drm_pending_vblank_event;
73 struct drm_plane;
74 struct drm_bridge;
75 struct drm_atomic_state;
76
77 struct drm_crtc_helper_funcs;
78 struct drm_plane_helper_funcs;
79
80 /**
81  * struct drm_crtc_state - mutable CRTC state
82  *
83  * Note that the distinction between @enable and @active is rather subtle:
84  * Flipping @active while @enable is set without changing anything else may
85  * never return in a failure from the &drm_mode_config_funcs.atomic_check
86  * callback. Userspace assumes that a DPMS On will always succeed. In other
87  * words: @enable controls resource assignment, @active controls the actual
88  * hardware state.
89  *
90  * The three booleans active_changed, connectors_changed and mode_changed are
91  * intended to indicate whether a full modeset is needed, rather than strictly
92  * describing what has changed in a commit. See also:
93  * drm_atomic_crtc_needs_modeset()
94  *
95  * WARNING: Transitional helpers (like drm_helper_crtc_mode_set() or
96  * drm_helper_crtc_mode_set_base()) do not maintain many of the derived control
97  * state like @plane_mask so drivers not converted over to atomic helpers should
98  * not rely on these being accurate!
99  */
100 struct drm_crtc_state {
101         /** @crtc: backpointer to the CRTC */
102         struct drm_crtc *crtc;
103
104         /**
105          * @enable: Whether the CRTC should be enabled, gates all other state.
106          * This controls reservations of shared resources. Actual hardware state
107          * is controlled by @active.
108          */
109         bool enable;
110
111         /**
112          * @active: Whether the CRTC is actively displaying (used for DPMS).
113          * Implies that @enable is set. The driver must not release any shared
114          * resources if @active is set to false but @enable still true, because
115          * userspace expects that a DPMS ON always succeeds.
116          *
117          * Hence drivers must not consult @active in their various
118          * &drm_mode_config_funcs.atomic_check callback to reject an atomic
119          * commit. They can consult it to aid in the computation of derived
120          * hardware state, since even in the DPMS OFF state the display hardware
121          * should be as much powered down as when the CRTC is completely
122          * disabled through setting @enable to false.
123          */
124         bool active;
125
126         /**
127          * @planes_changed: Planes on this crtc are updated. Used by the atomic
128          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow.
129          */
130         bool planes_changed : 1;
131
132         /**
133          * @mode_changed: @mode or @enable has been changed. Used by the atomic
134          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow. See also
135          * drm_atomic_crtc_needs_modeset().
136          *
137          * Drivers are supposed to set this for any CRTC state changes that
138          * require a full modeset. They can also reset it to false if e.g. a
139          * @mode change can be done without a full modeset by only changing
140          * scaler settings.
141          */
142         bool mode_changed : 1;
143
144         /**
145          * @active_changed: @active has been toggled. Used by the atomic
146          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow. See also
147          * drm_atomic_crtc_needs_modeset().
148          */
149         bool active_changed : 1;
150
151         /**
152          * @connectors_changed: Connectors to this crtc have been updated,
153          * either in their state or routing. Used by the atomic
154          * helpers and drivers to steer the atomic commit control flow. See also
155          * drm_atomic_crtc_needs_modeset().
156          *
157          * Drivers are supposed to set this as-needed from their own atomic
158          * check code, e.g. from &drm_encoder_helper_funcs.atomic_check
159          */
160         bool connectors_changed : 1;
161         /**
162          * @zpos_changed: zpos values of planes on this crtc have been updated.
163          * Used by the atomic helpers and drivers to steer the atomic commit
164          * control flow.
165          */
166         bool zpos_changed : 1;
167         /**
168          * @color_mgmt_changed: Color management properties have changed
169          * (@gamma_lut, @degamma_lut or @ctm). Used by the atomic helpers and
170          * drivers to steer the atomic commit control flow.
171          */
172         bool color_mgmt_changed : 1;
173
174         /**
175          * @no_vblank:
176          *
177          * Reflects the ability of a CRTC to send VBLANK events. This state
178          * usually depends on the pipeline configuration. If set to true, DRM
179          * atomic helpers will send out a fake VBLANK event during display
180          * updates after all hardware changes have been committed. This is
181          * implemented in drm_atomic_helper_fake_vblank().
182          *
183          * One usage is for drivers and/or hardware without support for VBLANK
184          * interrupts. Such drivers typically do not initialize vblanking
185          * (i.e., call drm_vblank_init() with the number of CRTCs). For CRTCs
186          * without initialized vblanking, this field is set to true in
187          * drm_atomic_helper_check_modeset(), and a fake VBLANK event will be
188          * send out on each update of the display pipeline by
189          * drm_atomic_helper_fake_vblank().
190          *
191          * Another usage is CRTCs feeding a writeback connector operating in
192          * oneshot mode. In this case the fake VBLANK event is only generated
193          * when a job is queued to the writeback connector, and we want the
194          * core to fake VBLANK events when this part of the pipeline hasn't
195          * changed but others had or when the CRTC and connectors are being
196          * disabled.
197          *
198          * __drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state() will not reset the value
199          * from the current state, the CRTC driver is then responsible for
200          * updating this field when needed.
201          *
202          * Note that the combination of &drm_crtc_state.event == NULL and
203          * &drm_crtc_state.no_blank == true is valid and usually used when the
204          * writeback connector attached to the CRTC has a new job queued. In
205          * this case the driver will send the VBLANK event on its own when the
206          * writeback job is complete.
207          */
208         bool no_vblank : 1;
209
210         /**
211          * @plane_mask: Bitmask of drm_plane_mask(plane) of planes attached to
212          * this CRTC.
213          */
214         u32 plane_mask;
215
216         /**
217          * @connector_mask: Bitmask of drm_connector_mask(connector) of
218          * connectors attached to this CRTC.
219          */
220         u32 connector_mask;
221
222         /**
223          * @encoder_mask: Bitmask of drm_encoder_mask(encoder) of encoders
224          * attached to this CRTC.
225          */
226         u32 encoder_mask;
227
228         /**
229          * @adjusted_mode:
230          *
231          * Internal display timings which can be used by the driver to handle
232          * differences between the mode requested by userspace in @mode and what
233          * is actually programmed into the hardware.
234          *
235          * For drivers using &drm_bridge, this stores hardware display timings
236          * used between the CRTC and the first bridge. For other drivers, the
237          * meaning of the adjusted_mode field is purely driver implementation
238          * defined information, and will usually be used to store the hardware
239          * display timings used between the CRTC and encoder blocks.
240          */
241         struct drm_display_mode adjusted_mode;
242
243         /**
244          * @mode:
245          *
246          * Display timings requested by userspace. The driver should try to
247          * match the refresh rate as close as possible (but note that it's
248          * undefined what exactly is close enough, e.g. some of the HDMI modes
249          * only differ in less than 1% of the refresh rate). The active width
250          * and height as observed by userspace for positioning planes must match
251          * exactly.
252          *
253          * For external connectors where the sink isn't fixed (like with a
254          * built-in panel), this mode here should match the physical mode on the
255          * wire to the last details (i.e. including sync polarities and
256          * everything).
257          */
258         struct drm_display_mode mode;
259
260         /**
261          * @mode_blob: &drm_property_blob for @mode, for exposing the mode to
262          * atomic userspace.
263          */
264         struct drm_property_blob *mode_blob;
265
266         /**
267          * @degamma_lut:
268          *
269          * Lookup table for converting framebuffer pixel data before apply the
270          * color conversion matrix @ctm. See drm_crtc_enable_color_mgmt(). The
271          * blob (if not NULL) is an array of &struct drm_color_lut.
272          */
273         struct drm_property_blob *degamma_lut;
274
275         /**
276          * @ctm:
277          *
278          * Color transformation matrix. See drm_crtc_enable_color_mgmt(). The
279          * blob (if not NULL) is a &struct drm_color_ctm.
280          */
281         struct drm_property_blob *ctm;
282
283         /**
284          * @gamma_lut:
285          *
286          * Lookup table for converting pixel data after the color conversion
287          * matrix @ctm.  See drm_crtc_enable_color_mgmt(). The blob (if not
288          * NULL) is an array of &struct drm_color_lut.
289          */
290         struct drm_property_blob *gamma_lut;
291
292         /**
293          * @target_vblank:
294          *
295          * Target vertical blank period when a page flip
296          * should take effect.
297          */
298         u32 target_vblank;
299
300         /**
301          * @async_flip:
302          *
303          * This is set when DRM_MODE_PAGE_FLIP_ASYNC is set in the legacy
304          * PAGE_FLIP IOCTL. It's not wired up for the atomic IOCTL itself yet.
305          */
306         bool async_flip;
307
308         /**
309          * @vrr_enabled:
310          *
311          * Indicates if variable refresh rate should be enabled for the CRTC.
312          * Support for the requested vrr state will depend on driver and
313          * hardware capabiltiy - lacking support is not treated as failure.
314          */
315         bool vrr_enabled;
316
317         /**
318          * @self_refresh_active:
319          *
320          * Used by the self refresh helpers to denote when a self refresh
321          * transition is occurring. This will be set on enable/disable callbacks
322          * when self refresh is being enabled or disabled. In some cases, it may
323          * not be desirable to fully shut off the crtc during self refresh.
324          * CRTC's can inspect this flag and determine the best course of action.
325          */
326         bool self_refresh_active;
327
328         /**
329          * @event:
330          *
331          * Optional pointer to a DRM event to signal upon completion of the
332          * state update. The driver must send out the event when the atomic
333          * commit operation completes. There are two cases:
334          *
335          *  - The event is for a CRTC which is being disabled through this
336          *    atomic commit. In that case the event can be send out any time
337          *    after the hardware has stopped scanning out the current
338          *    framebuffers. It should contain the timestamp and counter for the
339          *    last vblank before the display pipeline was shut off. The simplest
340          *    way to achieve that is calling drm_crtc_send_vblank_event()
341          *    somewhen after drm_crtc_vblank_off() has been called.
342          *
343          *  - For a CRTC which is enabled at the end of the commit (even when it
344          *    undergoes an full modeset) the vblank timestamp and counter must
345          *    be for the vblank right before the first frame that scans out the
346          *    new set of buffers. Again the event can only be sent out after the
347          *    hardware has stopped scanning out the old buffers.
348          *
349          *  - Events for disabled CRTCs are not allowed, and drivers can ignore
350          *    that case.
351          *
352          * For very simple hardware without VBLANK interrupt, enabling
353          * &struct drm_crtc_state.no_vblank makes DRM's atomic commit helpers
354          * send a fake VBLANK event at the end of the display update after all
355          * hardware changes have been applied. See
356          * drm_atomic_helper_fake_vblank().
357          *
358          * For more complex hardware this
359          * can be handled by the drm_crtc_send_vblank_event() function,
360          * which the driver should call on the provided event upon completion of
361          * the atomic commit. Note that if the driver supports vblank signalling
362          * and timestamping the vblank counters and timestamps must agree with
363          * the ones returned from page flip events. With the current vblank
364          * helper infrastructure this can be achieved by holding a vblank
365          * reference while the page flip is pending, acquired through
366          * drm_crtc_vblank_get() and released with drm_crtc_vblank_put().
367          * Drivers are free to implement their own vblank counter and timestamp
368          * tracking though, e.g. if they have accurate timestamp registers in
369          * hardware.
370          *
371          * For hardware which supports some means to synchronize vblank
372          * interrupt delivery with committing display state there's also
373          * drm_crtc_arm_vblank_event(). See the documentation of that function
374          * for a detailed discussion of the constraints it needs to be used
375          * safely.
376          *
377          * If the device can't notify of flip completion in a race-free way
378          * at all, then the event should be armed just after the page flip is
379          * committed. In the worst case the driver will send the event to
380          * userspace one frame too late. This doesn't allow for a real atomic
381          * update, but it should avoid tearing.
382          */
383         struct drm_pending_vblank_event *event;
384
385         /**
386          * @commit:
387          *
388          * This tracks how the commit for this update proceeds through the
389          * various phases. This is never cleared, except when we destroy the
390          * state, so that subsequent commits can synchronize with previous ones.
391          */
392         struct drm_crtc_commit *commit;
393
394         /** @state: backpointer to global drm_atomic_state */
395         struct drm_atomic_state *state;
396 };
397
398 /**
399  * struct drm_crtc_funcs - control CRTCs for a given device
400  *
401  * The drm_crtc_funcs structure is the central CRTC management structure
402  * in the DRM.  Each CRTC controls one or more connectors (note that the name
403  * CRTC is simply historical, a CRTC may control LVDS, VGA, DVI, TV out, etc.
404  * connectors, not just CRTs).
405  *
406  * Each driver is responsible for filling out this structure at startup time,
407  * in addition to providing other modesetting features, like i2c and DDC
408  * bus accessors.
409  */
410 struct drm_crtc_funcs {
411         /**
412          * @reset:
413          *
414          * Reset CRTC hardware and software state to off. This function isn't
415          * called by the core directly, only through drm_mode_config_reset().
416          * It's not a helper hook only for historical reasons.
417          *
418          * Atomic drivers can use drm_atomic_helper_crtc_reset() to reset
419          * atomic state using this hook.
420          */
421         void (*reset)(struct drm_crtc *crtc);
422
423         /**
424          * @cursor_set:
425          *
426          * Update the cursor image. The cursor position is relative to the CRTC
427          * and can be partially or fully outside of the visible area.
428          *
429          * Note that contrary to all other KMS functions the legacy cursor entry
430          * points don't take a framebuffer object, but instead take directly a
431          * raw buffer object id from the driver's buffer manager (which is
432          * either GEM or TTM for current drivers).
433          *
434          * This entry point is deprecated, drivers should instead implement
435          * universal plane support and register a proper cursor plane using
436          * drm_crtc_init_with_planes().
437          *
438          * This callback is optional
439          *
440          * RETURNS:
441          *
442          * 0 on success or a negative error code on failure.
443          */
444         int (*cursor_set)(struct drm_crtc *crtc, struct drm_file *file_priv,
445                           uint32_t handle, uint32_t width, uint32_t height);
446
447         /**
448          * @cursor_set2:
449          *
450          * Update the cursor image, including hotspot information. The hotspot
451          * must not affect the cursor position in CRTC coordinates, but is only
452          * meant as a hint for virtualized display hardware to coordinate the
453          * guests and hosts cursor position. The cursor hotspot is relative to
454          * the cursor image. Otherwise this works exactly like @cursor_set.
455          *
456          * This entry point is deprecated, drivers should instead implement
457          * universal plane support and register a proper cursor plane using
458          * drm_crtc_init_with_planes().
459          *
460          * This callback is optional.
461          *
462          * RETURNS:
463          *
464          * 0 on success or a negative error code on failure.
465          */
466         int (*cursor_set2)(struct drm_crtc *crtc, struct drm_file *file_priv,
467                            uint32_t handle, uint32_t width, uint32_t height,
468                            int32_t hot_x, int32_t hot_y);
469
470         /**
471          * @cursor_move:
472          *
473          * Update the cursor position. The cursor does not need to be visible
474          * when this hook is called.
475          *
476          * This entry point is deprecated, drivers should instead implement
477          * universal plane support and register a proper cursor plane using
478          * drm_crtc_init_with_planes().
479          *
480          * This callback is optional.
481          *
482          * RETURNS:
483          *
484          * 0 on success or a negative error code on failure.
485          */
486         int (*cursor_move)(struct drm_crtc *crtc, int x, int y);
487
488         /**
489          * @gamma_set:
490          *
491          * Set gamma on the CRTC.
492          *
493          * This callback is optional.
494          *
495          * Atomic drivers who want to support gamma tables should implement the
496          * atomic color management support, enabled by calling
497          * drm_crtc_enable_color_mgmt(), which then supports the legacy gamma
498          * interface through the drm_atomic_helper_legacy_gamma_set()
499          * compatibility implementation.
500          */
501         int (*gamma_set)(struct drm_crtc *crtc, u16 *r, u16 *g, u16 *b,
502                          uint32_t size,
503                          struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
504
505         /**
506          * @destroy:
507          *
508          * Clean up CRTC resources. This is only called at driver unload time
509          * through drm_mode_config_cleanup() since a CRTC cannot be hotplugged
510          * in DRM.
511          */
512         void (*destroy)(struct drm_crtc *crtc);
513
514         /**
515          * @set_config:
516          *
517          * This is the main legacy entry point to change the modeset state on a
518          * CRTC. All the details of the desired configuration are passed in a
519          * &struct drm_mode_set - see there for details.
520          *
521          * Drivers implementing atomic modeset should use
522          * drm_atomic_helper_set_config() to implement this hook.
523          *
524          * RETURNS:
525          *
526          * 0 on success or a negative error code on failure.
527          */
528         int (*set_config)(struct drm_mode_set *set,
529                           struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
530
531         /**
532          * @page_flip:
533          *
534          * Legacy entry point to schedule a flip to the given framebuffer.
535          *
536          * Page flipping is a synchronization mechanism that replaces the frame
537          * buffer being scanned out by the CRTC with a new frame buffer during
538          * vertical blanking, avoiding tearing (except when requested otherwise
539          * through the DRM_MODE_PAGE_FLIP_ASYNC flag). When an application
540          * requests a page flip the DRM core verifies that the new frame buffer
541          * is large enough to be scanned out by the CRTC in the currently
542          * configured mode and then calls this hook with a pointer to the new
543          * frame buffer.
544          *
545          * The driver must wait for any pending rendering to the new framebuffer
546          * to complete before executing the flip. It should also wait for any
547          * pending rendering from other drivers if the underlying buffer is a
548          * shared dma-buf.
549          *
550          * An application can request to be notified when the page flip has
551          * completed. The drm core will supply a &struct drm_event in the event
552          * parameter in this case. This can be handled by the
553          * drm_crtc_send_vblank_event() function, which the driver should call on
554          * the provided event upon completion of the flip. Note that if
555          * the driver supports vblank signalling and timestamping the vblank
556          * counters and timestamps must agree with the ones returned from page
557          * flip events. With the current vblank helper infrastructure this can
558          * be achieved by holding a vblank reference while the page flip is
559          * pending, acquired through drm_crtc_vblank_get() and released with
560          * drm_crtc_vblank_put(). Drivers are free to implement their own vblank
561          * counter and timestamp tracking though, e.g. if they have accurate
562          * timestamp registers in hardware.
563          *
564          * This callback is optional.
565          *
566          * NOTE:
567          *
568          * Very early versions of the KMS ABI mandated that the driver must
569          * block (but not reject) any rendering to the old framebuffer until the
570          * flip operation has completed and the old framebuffer is no longer
571          * visible. This requirement has been lifted, and userspace is instead
572          * expected to request delivery of an event and wait with recycling old
573          * buffers until such has been received.
574          *
575          * RETURNS:
576          *
577          * 0 on success or a negative error code on failure. Note that if a
578          * page flip operation is already pending the callback should return
579          * -EBUSY. Pageflips on a disabled CRTC (either by setting a NULL mode
580          * or just runtime disabled through DPMS respectively the new atomic
581          * "ACTIVE" state) should result in an -EINVAL error code. Note that
582          * drm_atomic_helper_page_flip() checks this already for atomic drivers.
583          */
584         int (*page_flip)(struct drm_crtc *crtc,
585                          struct drm_framebuffer *fb,
586                          struct drm_pending_vblank_event *event,
587                          uint32_t flags,
588                          struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
589
590         /**
591          * @page_flip_target:
592          *
593          * Same as @page_flip but with an additional parameter specifying the
594          * absolute target vertical blank period (as reported by
595          * drm_crtc_vblank_count()) when the flip should take effect.
596          *
597          * Note that the core code calls drm_crtc_vblank_get before this entry
598          * point, and will call drm_crtc_vblank_put if this entry point returns
599          * any non-0 error code. It's the driver's responsibility to call
600          * drm_crtc_vblank_put after this entry point returns 0, typically when
601          * the flip completes.
602          */
603         int (*page_flip_target)(struct drm_crtc *crtc,
604                                 struct drm_framebuffer *fb,
605                                 struct drm_pending_vblank_event *event,
606                                 uint32_t flags, uint32_t target,
607                                 struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx);
608
609         /**
610          * @set_property:
611          *
612          * This is the legacy entry point to update a property attached to the
613          * CRTC.
614          *
615          * This callback is optional if the driver does not support any legacy
616          * driver-private properties. For atomic drivers it is not used because
617          * property handling is done entirely in the DRM core.
618          *
619          * RETURNS:
620          *
621          * 0 on success or a negative error code on failure.
622          */
623         int (*set_property)(struct drm_crtc *crtc,
624                             struct drm_property *property, uint64_t val);
625
626         /**
627          * @atomic_duplicate_state:
628          *
629          * Duplicate the current atomic state for this CRTC and return it.
630          * The core and helpers guarantee that any atomic state duplicated with
631          * this hook and still owned by the caller (i.e. not transferred to the
632          * driver by calling &drm_mode_config_funcs.atomic_commit) will be
633          * cleaned up by calling the @atomic_destroy_state hook in this
634          * structure.
635          *
636          * This callback is mandatory for atomic drivers.
637          *
638          * Atomic drivers which don't subclass &struct drm_crtc_state should use
639          * drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state(). Drivers that subclass the
640          * state structure to extend it with driver-private state should use
641          * __drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state() to make sure shared state is
642          * duplicated in a consistent fashion across drivers.
643          *
644          * It is an error to call this hook before &drm_crtc.state has been
645          * initialized correctly.
646          *
647          * NOTE:
648          *
649          * If the duplicate state references refcounted resources this hook must
650          * acquire a reference for each of them. The driver must release these
651          * references again in @atomic_destroy_state.
652          *
653          * RETURNS:
654          *
655          * Duplicated atomic state or NULL when the allocation failed.
656          */
657         struct drm_crtc_state *(*atomic_duplicate_state)(struct drm_crtc *crtc);
658
659         /**
660          * @atomic_destroy_state:
661          *
662          * Destroy a state duplicated with @atomic_duplicate_state and release
663          * or unreference all resources it references
664          *
665          * This callback is mandatory for atomic drivers.
666          */
667         void (*atomic_destroy_state)(struct drm_crtc *crtc,
668                                      struct drm_crtc_state *state);
669
670         /**
671          * @atomic_set_property:
672          *
673          * Decode a driver-private property value and store the decoded value
674          * into the passed-in state structure. Since the atomic core decodes all
675          * standardized properties (even for extensions beyond the core set of
676          * properties which might not be implemented by all drivers) this
677          * requires drivers to subclass the state structure.
678          *
679          * Such driver-private properties should really only be implemented for
680          * truly hardware/vendor specific state. Instead it is preferred to
681          * standardize atomic extension and decode the properties used to expose
682          * such an extension in the core.
683          *
684          * Do not call this function directly, use
685          * drm_atomic_crtc_set_property() instead.
686          *
687          * This callback is optional if the driver does not support any
688          * driver-private atomic properties.
689          *
690          * NOTE:
691          *
692          * This function is called in the state assembly phase of atomic
693          * modesets, which can be aborted for any reason (including on
694          * userspace's request to just check whether a configuration would be
695          * possible). Drivers MUST NOT touch any persistent state (hardware or
696          * software) or data structures except the passed in @state parameter.
697          *
698          * Also since userspace controls in which order properties are set this
699          * function must not do any input validation (since the state update is
700          * incomplete and hence likely inconsistent). Instead any such input
701          * validation must be done in the various atomic_check callbacks.
702          *
703          * RETURNS:
704          *
705          * 0 if the property has been found, -EINVAL if the property isn't
706          * implemented by the driver (which should never happen, the core only
707          * asks for properties attached to this CRTC). No other validation is
708          * allowed by the driver. The core already checks that the property
709          * value is within the range (integer, valid enum value, ...) the driver
710          * set when registering the property.
711          */
712         int (*atomic_set_property)(struct drm_crtc *crtc,
713                                    struct drm_crtc_state *state,
714                                    struct drm_property *property,
715                                    uint64_t val);
716         /**
717          * @atomic_get_property:
718          *
719          * Reads out the decoded driver-private property. This is used to
720          * implement the GETCRTC IOCTL.
721          *
722          * Do not call this function directly, use
723          * drm_atomic_crtc_get_property() instead.
724          *
725          * This callback is optional if the driver does not support any
726          * driver-private atomic properties.
727          *
728          * RETURNS:
729          *
730          * 0 on success, -EINVAL if the property isn't implemented by the
731          * driver (which should never happen, the core only asks for
732          * properties attached to this CRTC).
733          */
734         int (*atomic_get_property)(struct drm_crtc *crtc,
735                                    const struct drm_crtc_state *state,
736                                    struct drm_property *property,
737                                    uint64_t *val);
738
739         /**
740          * @late_register:
741          *
742          * This optional hook can be used to register additional userspace
743          * interfaces attached to the crtc like debugfs interfaces.
744          * It is called late in the driver load sequence from drm_dev_register().
745          * Everything added from this callback should be unregistered in
746          * the early_unregister callback.
747          *
748          * Returns:
749          *
750          * 0 on success, or a negative error code on failure.
751          */
752         int (*late_register)(struct drm_crtc *crtc);
753
754         /**
755          * @early_unregister:
756          *
757          * This optional hook should be used to unregister the additional
758          * userspace interfaces attached to the crtc from
759          * @late_register. It is called from drm_dev_unregister(),
760          * early in the driver unload sequence to disable userspace access
761          * before data structures are torndown.
762          */
763         void (*early_unregister)(struct drm_crtc *crtc);
764
765         /**
766          * @set_crc_source:
767          *
768          * Changes the source of CRC checksums of frames at the request of
769          * userspace, typically for testing purposes. The sources available are
770          * specific of each driver and a %NULL value indicates that CRC
771          * generation is to be switched off.
772          *
773          * When CRC generation is enabled, the driver should call
774          * drm_crtc_add_crc_entry() at each frame, providing any information
775          * that characterizes the frame contents in the crcN arguments, as
776          * provided from the configured source. Drivers must accept an "auto"
777          * source name that will select a default source for this CRTC.
778          *
779          * This may trigger an atomic modeset commit if necessary, to enable CRC
780          * generation.
781          *
782          * Note that "auto" can depend upon the current modeset configuration,
783          * e.g. it could pick an encoder or output specific CRC sampling point.
784          *
785          * This callback is optional if the driver does not support any CRC
786          * generation functionality.
787          *
788          * RETURNS:
789          *
790          * 0 on success or a negative error code on failure.
791          */
792         int (*set_crc_source)(struct drm_crtc *crtc, const char *source);
793
794         /**
795          * @verify_crc_source:
796          *
797          * verifies the source of CRC checksums of frames before setting the
798          * source for CRC and during crc open. Source parameter can be NULL
799          * while disabling crc source.
800          *
801          * This callback is optional if the driver does not support any CRC
802          * generation functionality.
803          *
804          * RETURNS:
805          *
806          * 0 on success or a negative error code on failure.
807          */
808         int (*verify_crc_source)(struct drm_crtc *crtc, const char *source,
809                                  size_t *values_cnt);
810         /**
811          * @get_crc_sources:
812          *
813          * Driver callback for getting a list of all the available sources for
814          * CRC generation. This callback depends upon verify_crc_source, So
815          * verify_crc_source callback should be implemented before implementing
816          * this. Driver can pass full list of available crc sources, this
817          * callback does the verification on each crc-source before passing it
818          * to userspace.
819          *
820          * This callback is optional if the driver does not support exporting of
821          * possible CRC sources list.
822          *
823          * RETURNS:
824          *
825          * a constant character pointer to the list of all the available CRC
826          * sources. On failure driver should return NULL. count should be
827          * updated with number of sources in list. if zero we don't process any
828          * source from the list.
829          */
830         const char *const *(*get_crc_sources)(struct drm_crtc *crtc,
831                                               size_t *count);
832
833         /**
834          * @atomic_print_state:
835          *
836          * If driver subclasses &struct drm_crtc_state, it should implement
837          * this optional hook for printing additional driver specific state.
838          *
839          * Do not call this directly, use drm_atomic_crtc_print_state()
840          * instead.
841          */
842         void (*atomic_print_state)(struct drm_printer *p,
843                                    const struct drm_crtc_state *state);
844
845         /**
846          * @get_vblank_counter:
847          *
848          * Driver callback for fetching a raw hardware vblank counter for the
849          * CRTC. It's meant to be used by new drivers as the replacement of
850          * &drm_driver.get_vblank_counter hook.
851          *
852          * This callback is optional. If a device doesn't have a hardware
853          * counter, the driver can simply leave the hook as NULL. The DRM core
854          * will account for missed vblank events while interrupts where disabled
855          * based on system timestamps.
856          *
857          * Wraparound handling and loss of events due to modesetting is dealt
858          * with in the DRM core code, as long as drivers call
859          * drm_crtc_vblank_off() and drm_crtc_vblank_on() when disabling or
860          * enabling a CRTC.
861          *
862          * See also &drm_device.vblank_disable_immediate and
863          * &drm_device.max_vblank_count.
864          *
865          * Returns:
866          *
867          * Raw vblank counter value.
868          */
869         u32 (*get_vblank_counter)(struct drm_crtc *crtc);
870
871         /**
872          * @enable_vblank:
873          *
874          * Enable vblank interrupts for the CRTC. It's meant to be used by
875          * new drivers as the replacement of &drm_driver.enable_vblank hook.
876          *
877          * Returns:
878          *
879          * Zero on success, appropriate errno if the vblank interrupt cannot
880          * be enabled.
881          */
882         int (*enable_vblank)(struct drm_crtc *crtc);
883
884         /**
885          * @disable_vblank:
886          *
887          * Disable vblank interrupts for the CRTC. It's meant to be used by
888          * new drivers as the replacement of &drm_driver.disable_vblank hook.
889          */
890         void (*disable_vblank)(struct drm_crtc *crtc);
891 };
892
893 /**
894  * struct drm_crtc - central CRTC control structure
895  *
896  * Each CRTC may have one or more connectors associated with it.  This structure
897  * allows the CRTC to be controlled.
898  */
899 struct drm_crtc {
900         /** @dev: parent DRM device */
901         struct drm_device *dev;
902         /** @port: OF node used by drm_of_find_possible_crtcs(). */
903         struct device_node *port;
904         /**
905          * @head:
906          *
907          * List of all CRTCs on @dev, linked from &drm_mode_config.crtc_list.
908          * Invariant over the lifetime of @dev and therefore does not need
909          * locking.
910          */
911         struct list_head head;
912
913         /** @name: human readable name, can be overwritten by the driver */
914         char *name;
915
916         /**
917          * @mutex:
918          *
919          * This provides a read lock for the overall CRTC state (mode, dpms
920          * state, ...) and a write lock for everything which can be update
921          * without a full modeset (fb, cursor data, CRTC properties ...). A full
922          * modeset also need to grab &drm_mode_config.connection_mutex.
923          *
924          * For atomic drivers specifically this protects @state.
925          */
926         struct drm_modeset_lock mutex;
927
928         /** @base: base KMS object for ID tracking etc. */
929         struct drm_mode_object base;
930
931         /**
932          * @primary:
933          * Primary plane for this CRTC. Note that this is only
934          * relevant for legacy IOCTL, it specifies the plane implicitly used by
935          * the SETCRTC and PAGE_FLIP IOCTLs. It does not have any significance
936          * beyond that.
937          */
938         struct drm_plane *primary;
939
940         /**
941          * @cursor:
942          * Cursor plane for this CRTC. Note that this is only relevant for
943          * legacy IOCTL, it specifies the plane implicitly used by the SETCURSOR
944          * and SETCURSOR2 IOCTLs. It does not have any significance
945          * beyond that.
946          */
947         struct drm_plane *cursor;
948
949         /**
950          * @index: Position inside the mode_config.list, can be used as an array
951          * index. It is invariant over the lifetime of the CRTC.
952          */
953         unsigned index;
954
955         /**
956          * @cursor_x: Current x position of the cursor, used for universal
957          * cursor planes because the SETCURSOR IOCTL only can update the
958          * framebuffer without supplying the coordinates. Drivers should not use
959          * this directly, atomic drivers should look at &drm_plane_state.crtc_x
960          * of the cursor plane instead.
961          */
962         int cursor_x;
963         /**
964          * @cursor_y: Current y position of the cursor, used for universal
965          * cursor planes because the SETCURSOR IOCTL only can update the
966          * framebuffer without supplying the coordinates. Drivers should not use
967          * this directly, atomic drivers should look at &drm_plane_state.crtc_y
968          * of the cursor plane instead.
969          */
970         int cursor_y;
971
972         /**
973          * @enabled:
974          *
975          * Is this CRTC enabled? Should only be used by legacy drivers, atomic
976          * drivers should instead consult &drm_crtc_state.enable and
977          * &drm_crtc_state.active. Atomic drivers can update this by calling
978          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
979          */
980         bool enabled;
981
982         /**
983          * @mode:
984          *
985          * Current mode timings. Should only be used by legacy drivers, atomic
986          * drivers should instead consult &drm_crtc_state.mode. Atomic drivers
987          * can update this by calling
988          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
989          */
990         struct drm_display_mode mode;
991
992         /**
993          * @hwmode:
994          *
995          * Programmed mode in hw, after adjustments for encoders, crtc, panel
996          * scaling etc. Should only be used by legacy drivers, for high
997          * precision vblank timestamps in
998          * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos().
999          *
1000          * Note that atomic drivers should not use this, but instead use
1001          * &drm_crtc_state.adjusted_mode. And for high-precision timestamps
1002          * drm_calc_vbltimestamp_from_scanoutpos() used &drm_vblank_crtc.hwmode,
1003          * which is filled out by calling drm_calc_timestamping_constants().
1004          */
1005         struct drm_display_mode hwmode;
1006
1007         /**
1008          * @x:
1009          * x position on screen. Should only be used by legacy drivers, atomic
1010          * drivers should look at &drm_plane_state.crtc_x of the primary plane
1011          * instead. Updated by calling
1012          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
1013          */
1014         int x;
1015         /**
1016          * @y:
1017          * y position on screen. Should only be used by legacy drivers, atomic
1018          * drivers should look at &drm_plane_state.crtc_y of the primary plane
1019          * instead. Updated by calling
1020          * drm_atomic_helper_update_legacy_modeset_state().
1021          */
1022         int y;
1023
1024         /** @funcs: CRTC control functions */
1025         const struct drm_crtc_funcs *funcs;
1026
1027         /**
1028          * @gamma_size: Size of legacy gamma ramp reported to userspace. Set up
1029          * by calling drm_mode_crtc_set_gamma_size().
1030          */
1031         uint32_t gamma_size;
1032
1033         /**
1034          * @gamma_store: Gamma ramp values used by the legacy SETGAMMA and
1035          * GETGAMMA IOCTls. Set up by calling drm_mode_crtc_set_gamma_size().
1036          */
1037         uint16_t *gamma_store;
1038
1039         /** @helper_private: mid-layer private data */
1040         const struct drm_crtc_helper_funcs *helper_private;
1041
1042         /** @properties: property tracking for this CRTC */
1043         struct drm_object_properties properties;
1044
1045         /**
1046          * @state:
1047          *
1048          * Current atomic state for this CRTC.
1049          *
1050          * This is protected by @mutex. Note that nonblocking atomic commits
1051          * access the current CRTC state without taking locks. Either by going
1052          * through the &struct drm_atomic_state pointers, see
1053          * for_each_oldnew_crtc_in_state(), for_each_old_crtc_in_state() and
1054          * for_each_new_crtc_in_state(). Or through careful ordering of atomic
1055          * commit operations as implemented in the atomic helpers, see
1056          * &struct drm_crtc_commit.
1057          */
1058         struct drm_crtc_state *state;
1059
1060         /**
1061          * @commit_list:
1062          *
1063          * List of &drm_crtc_commit structures tracking pending commits.
1064          * Protected by @commit_lock. This list holds its own full reference,
1065          * as does the ongoing commit.
1066          *
1067          * "Note that the commit for a state change is also tracked in
1068          * &drm_crtc_state.commit. For accessing the immediately preceding
1069          * commit in an atomic update it is recommended to just use that
1070          * pointer in the old CRTC state, since accessing that doesn't need
1071          * any locking or list-walking. @commit_list should only be used to
1072          * stall for framebuffer cleanup that's signalled through
1073          * &drm_crtc_commit.cleanup_done."
1074          */
1075         struct list_head commit_list;
1076
1077         /**
1078          * @commit_lock:
1079          *
1080          * Spinlock to protect @commit_list.
1081          */
1082         spinlock_t commit_lock;
1083
1084 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1085         /**
1086          * @debugfs_entry:
1087          *
1088          * Debugfs directory for this CRTC.
1089          */
1090         struct dentry *debugfs_entry;
1091 #endif
1092
1093         /**
1094          * @crc:
1095          *
1096          * Configuration settings of CRC capture.
1097          */
1098         struct drm_crtc_crc crc;
1099
1100         /**
1101          * @fence_context:
1102          *
1103          * timeline context used for fence operations.
1104          */
1105         unsigned int fence_context;
1106
1107         /**
1108          * @fence_lock:
1109          *
1110          * spinlock to protect the fences in the fence_context.
1111          */
1112         spinlock_t fence_lock;
1113         /**
1114          * @fence_seqno:
1115          *
1116          * Seqno variable used as monotonic counter for the fences
1117          * created on the CRTC's timeline.
1118          */
1119         unsigned long fence_seqno;
1120
1121         /**
1122          * @timeline_name:
1123          *
1124          * The name of the CRTC's fence timeline.
1125          */
1126         char timeline_name[32];
1127
1128         /**
1129          * @self_refresh_data: Holds the state for the self refresh helpers
1130          *
1131          * Initialized via drm_self_refresh_helper_init().
1132          */
1133         struct drm_self_refresh_data *self_refresh_data;
1134 };
1135
1136 /**
1137  * struct drm_mode_set - new values for a CRTC config change
1138  * @fb: framebuffer to use for new config
1139  * @crtc: CRTC whose configuration we're about to change
1140  * @mode: mode timings to use
1141  * @x: position of this CRTC relative to @fb
1142  * @y: position of this CRTC relative to @fb
1143  * @connectors: array of connectors to drive with this CRTC if possible
1144  * @num_connectors: size of @connectors array
1145  *
1146  * This represents a modeset configuration for the legacy SETCRTC ioctl and is
1147  * also used internally. Atomic drivers instead use &drm_atomic_state.
1148  */
1149 struct drm_mode_set {
1150         struct drm_framebuffer *fb;
1151         struct drm_crtc *crtc;
1152         struct drm_display_mode *mode;
1153
1154         uint32_t x;
1155         uint32_t y;
1156
1157         struct drm_connector **connectors;
1158         size_t num_connectors;
1159 };
1160
1161 #define obj_to_crtc(x) container_of(x, struct drm_crtc, base)
1162
1163 __printf(6, 7)
1164 int drm_crtc_init_with_planes(struct drm_device *dev,
1165                               struct drm_crtc *crtc,
1166                               struct drm_plane *primary,
1167                               struct drm_plane *cursor,
1168                               const struct drm_crtc_funcs *funcs,
1169                               const char *name, ...);
1170 void drm_crtc_cleanup(struct drm_crtc *crtc);
1171
1172 /**
1173  * drm_crtc_index - find the index of a registered CRTC
1174  * @crtc: CRTC to find index for
1175  *
1176  * Given a registered CRTC, return the index of that CRTC within a DRM
1177  * device's list of CRTCs.
1178  */
1179 static inline unsigned int drm_crtc_index(const struct drm_crtc *crtc)
1180 {
1181         return crtc->index;
1182 }
1183
1184 /**
1185  * drm_crtc_mask - find the mask of a registered CRTC
1186  * @crtc: CRTC to find mask for
1187  *
1188  * Given a registered CRTC, return the mask bit of that CRTC for the
1189  * &drm_encoder.possible_crtcs and &drm_plane.possible_crtcs fields.
1190  */
1191 static inline uint32_t drm_crtc_mask(const struct drm_crtc *crtc)
1192 {
1193         return 1 << drm_crtc_index(crtc);
1194 }
1195
1196 int drm_mode_set_config_internal(struct drm_mode_set *set);
1197 struct drm_crtc *drm_crtc_from_index(struct drm_device *dev, int idx);
1198
1199 /**
1200  * drm_crtc_find - look up a CRTC object from its ID
1201  * @dev: DRM device
1202  * @file_priv: drm file to check for lease against.
1203  * @id: &drm_mode_object ID
1204  *
1205  * This can be used to look up a CRTC from its userspace ID. Only used by
1206  * drivers for legacy IOCTLs and interface, nowadays extensions to the KMS
1207  * userspace interface should be done using &drm_property.
1208  */
1209 static inline struct drm_crtc *drm_crtc_find(struct drm_device *dev,
1210                 struct drm_file *file_priv,
1211                 uint32_t id)
1212 {
1213         struct drm_mode_object *mo;
1214         mo = drm_mode_object_find(dev, file_priv, id, DRM_MODE_OBJECT_CRTC);
1215         return mo ? obj_to_crtc(mo) : NULL;
1216 }
1217
1218 /**
1219  * drm_for_each_crtc - iterate over all CRTCs
1220  * @crtc: a &struct drm_crtc as the loop cursor
1221  * @dev: the &struct drm_device
1222  *
1223  * Iterate over all CRTCs of @dev.
1224  */
1225 #define drm_for_each_crtc(crtc, dev) \
1226         list_for_each_entry(crtc, &(dev)->mode_config.crtc_list, head)
1227
1228 #endif /* __DRM_CRTC_H__ */