xref: /qemu/include/hw/virtio/virtio-gpu.h (revision ec87b5da)
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 #include "qom/object.h"
26 
27 #define TYPE_VIRTIO_GPU_BASE "virtio-gpu-base"
28 OBJECT_DECLARE_TYPE(VirtIOGPUBase, VirtIOGPUBaseClass,
29                     virtio_gpu_base, VIRTIO_GPU_BASE)
30 
31 #define TYPE_VIRTIO_GPU "virtio-gpu-device"
32 typedef struct VirtIOGPU VirtIOGPU;
33 DECLARE_INSTANCE_CHECKER(VirtIOGPU, VIRTIO_GPU,
34                          TYPE_VIRTIO_GPU)
35 
36 #define TYPE_VHOST_USER_GPU "vhost-user-gpu"
37 typedef struct VhostUserGPU VhostUserGPU;
38 DECLARE_INSTANCE_CHECKER(VhostUserGPU, VHOST_USER_GPU,
39                          TYPE_VHOST_USER_GPU)
40 
41 #define VIRTIO_ID_GPU 16
42 
43 struct virtio_gpu_simple_resource {
44     uint32_t resource_id;
45     uint32_t width;
46     uint32_t height;
47     uint32_t format;
48     uint64_t *addrs;
49     struct iovec *iov;
50     unsigned int iov_cnt;
51     uint32_t scanout_bitmask;
52     pixman_image_t *image;
53     uint64_t hostmem;
54     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_simple_resource) next;
55 };
56 
57 struct virtio_gpu_scanout {
58     QemuConsole *con;
59     DisplaySurface *ds;
60     uint32_t width, height;
61     int x, y;
62     int invalidate;
63     uint32_t resource_id;
64     struct virtio_gpu_update_cursor cursor;
65     QEMUCursor *current_cursor;
66 };
67 
68 struct virtio_gpu_requested_state {
69     uint32_t width, height;
70     int x, y;
71 };
72 
73 enum virtio_gpu_base_conf_flags {
74     VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED = 1,
75     VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED,
76     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED,
77 };
78 
79 #define virtio_gpu_virgl_enabled(_cfg) \
80     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_VIRGL_ENABLED))
81 #define virtio_gpu_stats_enabled(_cfg) \
82     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_STATS_ENABLED))
83 #define virtio_gpu_edid_enabled(_cfg) \
84     (_cfg.flags & (1 << VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED))
85 
86 struct virtio_gpu_base_conf {
87     uint32_t max_outputs;
88     uint32_t flags;
89     uint32_t xres;
90     uint32_t yres;
91 };
92 
93 struct virtio_gpu_ctrl_command {
94     VirtQueueElement elem;
95     VirtQueue *vq;
96     struct virtio_gpu_ctrl_hdr cmd_hdr;
97     uint32_t error;
98     bool finished;
99     QTAILQ_ENTRY(virtio_gpu_ctrl_command) next;
100 };
101 
102 struct VirtIOGPUBase {
103     VirtIODevice parent_obj;
104 
105     Error *migration_blocker;
106 
107     struct virtio_gpu_base_conf conf;
108     struct virtio_gpu_config virtio_config;
109 
110     bool use_virgl_renderer;
111     int renderer_blocked;
112     int enable;
113 
114     struct virtio_gpu_scanout scanout[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
115 
116     int enabled_output_bitmask;
117     struct virtio_gpu_requested_state req_state[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
118 };
119 
120 struct VirtIOGPUBaseClass {
121     VirtioDeviceClass parent;
122 
123     void (*gl_unblock)(VirtIOGPUBase *g);
124 };
125 
126 #define VIRTIO_GPU_BASE_PROPERTIES(_state, _conf)                       \
127     DEFINE_PROP_UINT32("max_outputs", _state, _conf.max_outputs, 1),    \
128     DEFINE_PROP_BIT("edid", _state, _conf.flags, \
129                     VIRTIO_GPU_FLAG_EDID_ENABLED, true), \
130     DEFINE_PROP_UINT32("xres", _state, _conf.xres, 1024), \
131     DEFINE_PROP_UINT32("yres", _state, _conf.yres, 768)
132 
133 struct VirtIOGPU {
134     VirtIOGPUBase parent_obj;
135 
136     uint64_t conf_max_hostmem;
137 
138     VirtQueue *ctrl_vq;
139     VirtQueue *cursor_vq;
140 
141     QEMUBH *ctrl_bh;
142     QEMUBH *cursor_bh;
143 
144     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_simple_resource) reslist;
145     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) cmdq;
146     QTAILQ_HEAD(, virtio_gpu_ctrl_command) fenceq;
147 
148     uint64_t hostmem;
149 
150     bool renderer_inited;
151     bool renderer_reset;
152     QEMUTimer *fence_poll;
153     QEMUTimer *print_stats;
154 
155     uint32_t inflight;
156     struct {
157         uint32_t max_inflight;
158         uint32_t requests;
159         uint32_t req_3d;
160         uint32_t bytes_3d;
161     } stats;
162 };
163 
164 struct VhostUserGPU {
165     VirtIOGPUBase parent_obj;
166 
167     VhostUserBackend *vhost;
168     int vhost_gpu_fd; /* closed by the chardev */
169     CharBackend vhost_chr;
170     QemuDmaBuf dmabuf[VIRTIO_GPU_MAX_SCANOUTS];
171     bool backend_blocked;
172 };
173 
174 extern const GraphicHwOps virtio_gpu_ops;
175 
176 #define VIRTIO_GPU_FILL_CMD(out) do {                                   \
177         size_t s;                                                       \
178         s = iov_to_buf(cmd->elem.out_sg, cmd->elem.out_num, 0,          \
179                        &out, sizeof(out));                              \
180         if (s != sizeof(out)) {                                         \
181             qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,                              \
182                           "%s: command size incorrect %zu vs %zu\n",    \
183                           __func__, s, sizeof(out));                    \
184             return;                                                     \
185         }                                                               \
186     } while (0)
187 
188 /* virtio-gpu-base.c */
189 bool virtio_gpu_base_device_realize(DeviceState *qdev,
190                                     VirtIOHandleOutput ctrl_cb,
191                                     VirtIOHandleOutput cursor_cb,
192                                     Error **errp);
193 void virtio_gpu_base_reset(VirtIOGPUBase *g);
194 void virtio_gpu_base_fill_display_info(VirtIOGPUBase *g,
195                         struct virtio_gpu_resp_display_info *dpy_info);
196 
197 /* virtio-gpu.c */
198 void virtio_gpu_ctrl_response(VirtIOGPU *g,
199                               struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
200                               struct virtio_gpu_ctrl_hdr *resp,
201                               size_t resp_len);
202 void virtio_gpu_ctrl_response_nodata(VirtIOGPU *g,
203                                      struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
204                                      enum virtio_gpu_ctrl_type type);
205 void virtio_gpu_get_display_info(VirtIOGPU *g,
206                                  struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
207 void virtio_gpu_get_edid(VirtIOGPU *g,
208                          struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
209 int virtio_gpu_create_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
210                                   struct virtio_gpu_resource_attach_backing *ab,
211                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd,
212                                   uint64_t **addr, struct iovec **iov);
213 void virtio_gpu_cleanup_mapping_iov(VirtIOGPU *g,
214                                     struct iovec *iov, uint32_t count);
215 void virtio_gpu_process_cmdq(VirtIOGPU *g);
216 
217 /* virtio-gpu-3d.c */
218 void virtio_gpu_virgl_process_cmd(VirtIOGPU *g,
219                                   struct virtio_gpu_ctrl_command *cmd);
220 void virtio_gpu_virgl_fence_poll(VirtIOGPU *g);
221 void virtio_gpu_virgl_reset(VirtIOGPU *g);
222 int virtio_gpu_virgl_init(VirtIOGPU *g);
223 int virtio_gpu_virgl_get_num_capsets(VirtIOGPU *g);
224 
225 #endif
226