xref: /qemu/include/hw/virtio/virtio-gpu.h (revision ab9056ff)
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 
40 #define VIRTIO_ID_GPU 16
41 
42 struct virtio_gpu_simple_resource {
43     uint32_t resource_id;
44     uint32_t width;
45     uint32_t height;
46     uint32_t format;
47     uint64_t *addrs;
48     struct iovec *iov;
49     unsigned int iov_cnt;
50     uint32_t scanout_bitmask;
51     pixman_image_t *image;
52     uint64_t hostmem;
53     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_simple_resource) next;
54 };
55 
56 struct virtio_gpu_scanout {
57     QemuConsole *con;
58     DisplaySurface *ds;
59     uint32_t width, height;
60     int x, y;
61     int invalidate;
62     uint32_t resource_id;
63     struct virtio_gpu_update_cursor cursor;
64     QEMUCursor *current_cursor;
65 };
66 
67 struct virtio_gpu_requested_state {
68     uint32_t width, height;
69     int x, y;
70 };
71 
72 enum virtio_gpu_base_conf_flags {
73     VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED = 1,
74     VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED,
75     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED,
76 };
77 
78 #define virtio_gpu_virgl_enabled(_cfg) \
79     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED))
80 #define virtio_gpu_stats_enabled(_cfg) \
81     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED))
82 #define virtio_gpu_edid_enabled(_cfg) \
83     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED))
84 
85 struct virtio_gpu_base_conf {
86     uint32_t max_outputs;
87     uint32_t flags;
88     uint32_t xres;
89     uint32_t yres;
90 };
91 
92 struct virtio_gpu_ctrl_command {
93     VirtQueueElement elem;
94     VirtQueue *vq;
95     struct virtio_gpu_ctrl_hdr cmd_hdr;
96     uint32_t error;
97     bool finished;
98     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_ctrl_command) next;
99 };
100 
101 typedef struct VirtIOGPUBase {
102     VirtIODevice parent_obj;
103 
104     Error *migration_blocker;
105 
106     struct virtio_gpu_base_conf conf;
107     struct virtio_gpu_config virtio_config;
108 
109     bool use_virgl_renderer;
110     int renderer_blocked;
111     int enable;
112 
113     struct virtio_gpu_scanout scanout[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
114 
115     int enabled_output_bitmask;
116     struct virtio_gpu_requested_state req_state[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
117 } VirtIOGPUBase;
118 
119 typedef struct VirtIOGPUBaseClass {
120     VirtioDeviceClass parent;
121 
122     void (*gl_unblock)(VirtIOGPUBase *g);
123 } VirtIOGPUBaseClass;
124 
125 #define VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(_state, _conf)                       \
126     DEFINE_PROP_UINT32("max_outputs", _state, _conf.max_outputs, 1),    \
127     DEFINE_PROP_BIT("edid", _state, _conf.flags, \
128                     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED, true), \
129     DEFINE_PROP_UINT32("xres", _state, _conf.xres, 1024), \
130     DEFINE_PROP_UINT32("yres", _state, _conf.yres, 768)
131 
132 typedef struct VirtIOGPU {
133     VirtIOGPUBase parent_obj;
134 
135     uint64_t conf_max_hostmem;
136 
137     VirtQueue *ctrl_vq;
138     VirtQueue *cursor_vq;
139 
140     QEMUBH *ctrl_bh;
141     QEMUBH *cursor_bh;
142 
143     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_simple_resource) reslist;
144     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) cmdq;
145     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) fenceq;
146 
147     uint64_t hostmem;
148 
149     bool renderer_inited;
150     bool renderer_reset;
151     QEMUTimer *fence_poll;
152     QEMUTimer *print_stats;
153 
154     uint32_t inflight;
155     struct {
156         uint32_t max_inflight;
157         uint32_t requests;
158         uint32_t req_3d;
159         uint32_t bytes_3d;
160     } stats;
161 } VirtIOGPU;
162 
163 typedef struct VhostUserGPU {
164     VirtIOGPUBase parent_obj;
165 
166     VhostUserBackend *vhost;
167     int vhost_gpu_fd; /* closed by the chardev */
168     CharBackend vhost_chr;
169     QemuDmaBuf dmabuf[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
170     bool backend_blocked;
171 } VhostUserGPU;
172 
173 extern const GraphicHwOps virtio_gpu_ops;
174 
175 #define VIRTIO_GPU_FILL_CMD(out) do {                                   \
176         size_t s;                                                       \
177         s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num, 0,          \
178                        &out, sizeof(out));                              \
179         if (s != sizeof(out)) {                                         \
180             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,                              \
181                           "%s: command size incorrect %zu vs %zu\n",    \
182                           __func__, s, sizeof(out));                    \
183             return;                                                     \
184         }                                                               \
185     } while (0)
186 
187 /* virtio-gpu-base.c */
188 bool virtio_gpu_base_device_realize(DeviceState *qdev,
189                                     VirtIOHandleOutput ctrl_cb,
190                                     VirtIOHandleOutput cursor_cb,
191                                     Error **errp);
192 void virtio_gpu_base_reset(VirtIOGPUBase *g);
193 void virtio_gpu_base_fill_display_info(VirtIOGPUBase *g,
194                         struct virtio_gpu_resp_display_info *dpy_info);
195 
196 /* virtio-gpu.c */
197 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
198                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
199                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
200                               size_t resp_len);
201 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
202                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
203                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type);
204 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
205                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
206 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
207                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
208 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
209                                   struct virtio_gpu_resource_attach_backing *ab,
210                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
211                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov);
212 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
213                                     struct iovec *iov, uint32_t count);
214 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g);
215 
216 /* virtio-gpu-3d.c */
217 void virtio_gpu_virgl_process_cmd(VirtIOGPU *g,
218                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
219 void virtio_gpu_virgl_fence_poll(VirtIOGPU *g);
220 void virtio_gpu_virgl_reset(VirtIOGPU *g);
221 int virtio_gpu_virgl_init(VirtIOGPU *g);
222 int virtio_gpu_virgl_get_num_capsets(VirtIOGPU *g);
223 
224 #endif
225