xref: /openbmc/qemu/include/hw/virtio/virtio-gpu.h (revision 1538d763)
1 /*
2  * Virtio GPU Device
3  *
4  * Copyright Red Hat, Inc. 2013-2014
5  *
6  * Authors:
7  *     Dave Airlie <airlied@redhat.com>
8  *     Gerd Hoffmann <kraxel@redhat.com>
9  *
10  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.
11  * See the COPYING file in the top-level directory.
12  */
13 
14 #ifndef HW_VIRTIO_GPU_H
15 #define HW_VIRTIO_GPU_H
16 
17 #include "qemu/queue.h"
18 #include "ui/qemu-pixman.h"
19 #include "ui/console.h"
20 #include "hw/virtio/virtio.h"
21 #include "qemu/log.h"
22 #include "sysemu/vhost-user-backend.h"
23 
24 #include "standard-headers/linux/virtio_gpu.h"
25 
26 #define TYPE_VIRTIO_GPU_BASE "virtio-gpu-base"
27 #define VIRTIO_GPU_BASE(obj)                                                \
28     OBJECT_CHECK(VirtIOGPUBase, (obj), TYPE_VIRTIO_GPU_BASE)
29 #define VIRTIO_GPU_BASE_GET_CLASS(obj)                                      \
30     OBJECT_GET_CLASS(VirtIOGPUBaseClass, obj, TYPE_VIRTIO_GPU_BASE)
31 #define VIRTIO_GPU_BASE_CLASS(klass)                                        \
32     OBJECT_CLASS_CHECK(VirtIOGPUBaseClass, klass, TYPE_VIRTIO_GPU_BASE)
33 
34 #define TYPE_VIRTIO_GPU "virtio-gpu-device"
35 #define VIRTIO_GPU(obj)                                        \
36         OBJECT_CHECK(VirtIOGPU, (obj), TYPE_VIRTIO_GPU)
37 
38 #define TYPE_VHOST_USER_GPU "vhost-user-gpu"
39 #define VHOST_USER_GPU(obj)                                    \
40     OBJECT_CHECK(VhostUserGPU, (obj), TYPE_VHOST_USER_GPU)
41 
42 #define VIRTIO_ID_GPU 16
43 
44 struct virtio_gpu_simple_resource {
45     uint32_t resource_id;
46     uint32_t width;
47     uint32_t height;
48     uint32_t format;
49     uint64_t *addrs;
50     struct iovec *iov;
51     unsigned int iov_cnt;
52     uint32_t scanout_bitmask;
53     pixman_image_t *image;
54     uint64_t hostmem;
55     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_simple_resource) next;
56 };
57 
58 struct virtio_gpu_scanout {
59     QemuConsole *con;
60     DisplaySurface *ds;
61     uint32_t width, height;
62     int x, y;
63     int invalidate;
64     uint32_t resource_id;
65     struct virtio_gpu_update_cursor cursor;
66     QEMUCursor *current_cursor;
67 };
68 
69 struct virtio_gpu_requested_state {
70     uint32_t width, height;
71     int x, y;
72 };
73 
74 enum virtio_gpu_base_conf_flags {
75     VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED = 1,
76     VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED,
77     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED,
78 };
79 
80 #define virtio_gpu_virgl_enabled(_cfg) \
81     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED))
82 #define virtio_gpu_stats_enabled(_cfg) \
83     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED))
84 #define virtio_gpu_edid_enabled(_cfg) \
85     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED))
86 
87 struct virtio_gpu_base_conf {
88     uint32_t max_outputs;
89     uint32_t flags;
90     uint32_t xres;
91     uint32_t yres;
92 };
93 
94 struct virtio_gpu_ctrl_command {
95     VirtQueueElement elem;
96     VirtQueue *vq;
97     struct virtio_gpu_ctrl_hdr cmd_hdr;
98     uint32_t error;
99     bool finished;
100     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_ctrl_command) next;
101 };
102 
103 typedef struct VirtIOGPUBase {
104     VirtIODevice parent_obj;
105 
106     Error *migration_blocker;
107 
108     struct virtio_gpu_base_conf conf;
109     struct virtio_gpu_config virtio_config;
110 
111     bool use_virgl_renderer;
112     int renderer_blocked;
113     int enable;
114 
115     struct virtio_gpu_scanout scanout[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
116 
117     int enabled_output_bitmask;
118     struct virtio_gpu_requested_state req_state[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
119 } VirtIOGPUBase;
120 
121 typedef struct VirtIOGPUBaseClass {
122     VirtioDeviceClass parent;
123 
124     void (*gl_unblock)(VirtIOGPUBase *g);
125 } VirtIOGPUBaseClass;
126 
127 #define VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(_state, _conf)                       \
128     DEFINE_PROP_UINT32("max_outputs", _state, _conf.max_outputs, 1),    \
129     DEFINE_PROP_BIT("edid", _state, _conf.flags, \
130                     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED, true), \
131     DEFINE_PROP_UINT32("xres", _state, _conf.xres, 1024), \
132     DEFINE_PROP_UINT32("yres", _state, _conf.yres, 768)
133 
134 typedef struct VirtIOGPU {
135     VirtIOGPUBase parent_obj;
136 
137     uint64_t conf_max_hostmem;
138 
139     VirtQueue *ctrl_vq;
140     VirtQueue *cursor_vq;
141 
142     QEMUBH *ctrl_bh;
143     QEMUBH *cursor_bh;
144 
145     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_simple_resource) reslist;
146     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) cmdq;
147     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) fenceq;
148 
149     uint64_t hostmem;
150 
151     bool renderer_inited;
152     bool renderer_reset;
153     QEMUTimer *fence_poll;
154     QEMUTimer *print_stats;
155 
156     uint32_t inflight;
157     struct {
158         uint32_t max_inflight;
159         uint32_t requests;
160         uint32_t req_3d;
161         uint32_t bytes_3d;
162     } stats;
163 } VirtIOGPU;
164 
165 typedef struct VhostUserGPU {
166     VirtIOGPUBase parent_obj;
167 
168     VhostUserBackend *vhost;
169     int vhost_gpu_fd; /* closed by the chardev */
170     CharBackend vhost_chr;
171     QemuDmaBuf dmabuf[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
172     bool backend_blocked;
173 } VhostUserGPU;
174 
175 extern const GraphicHwOps virtio_gpu_ops;
176 
177 #define VIRTIO_GPU_FILL_CMD(out) do {                                   \
178         size_t s;                                                       \
179         s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num, 0,          \
180                        &out, sizeof(out));                              \
181         if (s != sizeof(out)) {                                         \
182             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,                              \
183                           "%s: command size incorrect %zu vs %zu\n",    \
184                           __func__, s, sizeof(out));                    \
185             return;                                                     \
186         }                                                               \
187     } while (0)
188 
189 /* virtio-gpu-base.c */
190 bool virtio_gpu_base_device_realize(DeviceState *qdev,
191                                     VirtIOHandleOutput ctrl_cb,
192                                     VirtIOHandleOutput cursor_cb,
193                                     Error **errp);
194 void virtio_gpu_base_reset(VirtIOGPUBase *g);
195 void virtio_gpu_base_fill_display_info(VirtIOGPUBase *g,
196                         struct virtio_gpu_resp_display_info *dpy_info);
197 
198 /* virtio-gpu.c */
199 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
200                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
201                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
202                               size_t resp_len);
203 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
204                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
205                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type);
206 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
207                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
208 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
209                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
210 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
211                                   struct virtio_gpu_resource_attach_backing *ab,
212                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
213                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov);
214 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
215                                     struct iovec *iov, uint32_t count);
216 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g);
217 
218 /* virtio-gpu-3d.c */
219 void virtio_gpu_virgl_process_cmd(VirtIOGPU *g,
220                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
221 void virtio_gpu_virgl_fence_poll(VirtIOGPU *g);
222 void virtio_gpu_virgl_reset(VirtIOGPU *g);
223 int virtio_gpu_virgl_init(VirtIOGPU *g);
224 int virtio_gpu_virgl_get_num_capsets(VirtIOGPU *g);
225 
226 #endif
227