setup enviroment for compilation
[linux-2.4.21-pre4.git] / drivers / sound / vwsnd.c
1 /*
2  * Sound driver for Silicon Graphics 320 and 540 Visual Workstations'
3  * onboard audio.  See notes in ../../Documentation/sound/vwsnd .
4  *
5  * Copyright 1999 Silicon Graphics, Inc.  All rights reserved.
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
10  * (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15  * GNU General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
20  */
21
22 #undef VWSND_DEBUG                      /* define for debugging */
23
24 /*
25  * XXX to do -
26  *
27  *      External sync.
28  *      Rename swbuf, hwbuf, u&i, hwptr&swptr to something rational.
29  *      Bug - if select() called before read(), pcm_setup() not called.
30  *      Bug - output doesn't stop soon enough if process killed.
31  */
32
33 /*
34  * Things to test -
35  *
36  *      Will readv/writev work?  Write a test.
37  *
38  *      insmod/rmmod 100 million times.
39  *
40  *      Run I/O until int ptrs wrap around (roughly 6.2 hours @ DAT
41  *      rate).
42  *
43  *      Concurrent threads banging on mixer simultaneously, both UP
44  *      and SMP kernels.  Especially, watch for thread A changing
45  *      OUTSRC while thread B changes gain -- both write to the same
46  *      ad1843 register.
47  *
48  *      What happens if a client opens /dev/audio then forks?
49  *      Do two procs have /dev/audio open?  Test.
50  *
51  *      Pump audio through the CD, MIC and line inputs and verify that
52  *      they mix/mute into the output.
53  *
54  *      Apps:
55  *              amp
56  *              mpg123
57  *              x11amp
58  *              mxv
59  *              kmedia
60  *              esound
61  *              need more input apps
62  *
63  *      Run tests while bombarding with signals.  setitimer(2) will do it...  */
64
65 /*
66  * This driver is organized in nine sections.
67  * The nine sections are:
68  *
69  *      debug stuff
70  *      low level lithium access
71  *      high level lithium access
72  *      AD1843 access
73  *      PCM I/O
74  *      audio driver
75  *      mixer driver
76  *      probe/attach/unload
77  *      initialization and loadable kernel module interface
78  *
79  * That is roughly the order of increasing abstraction, so forward
80  * dependencies are minimal.
81  */
82
83 /*
84  * Locking Notes
85  *
86  *      INC_USE_COUNT and DEC_USE_COUNT keep track of the number of
87  *      open descriptors to this driver. They store it in vwsnd_use_count.
88  *      The global device list, vwsnd_dev_list, is immutable when the IN_USE
89  *      is true.
90  *
91  *      devc->open_lock is a semaphore that is used to enforce the
92  *      single reader/single writer rule for /dev/audio.  The rule is
93  *      that each device may have at most one reader and one writer.
94  *      Open will block until the previous client has closed the
95  *      device, unless O_NONBLOCK is specified.
96  *
97  *      The semaphore devc->io_sema serializes PCM I/O syscalls.  This
98  *      is unnecessary in Linux 2.2, because the kernel lock
99  *      serializes read, write, and ioctl globally, but it's there,
100  *      ready for the brave, new post-kernel-lock world.
101  *
102  *      Locking between interrupt and baselevel is handled by the
103  *      "lock" spinlock in vwsnd_port (one lock each for read and
104  *      write).  Each half holds the lock just long enough to see what
105  *      area it owns and update its pointers.  See pcm_output() and
106  *      pcm_input() for most of the gory stuff.
107  *
108  *      devc->mix_sema serializes all mixer ioctls.  This is also
109  *      redundant because of the kernel lock.
110  *
111  *      The lowest level lock is lith->lithium_lock.  It is a
112  *      spinlock which is held during the two-register tango of
113  *      reading/writing an AD1843 register.  See
114  *      li_{read,write}_ad1843_reg().
115  */
116
117 /*
118  * Sample Format Notes
119  *
120  *      Lithium's DMA engine has two formats: 16-bit 2's complement
121  *      and 8-bit unsigned .  16-bit transfers the data unmodified, 2
122  *      bytes per sample.  8-bit unsigned transfers 1 byte per sample
123  *      and XORs each byte with 0x80.  Lithium can input or output
124  *      either mono or stereo in either format.
125  *
126  *      The AD1843 has four formats: 16-bit 2's complement, 8-bit
127  *      unsigned, 8-bit mu-Law and 8-bit A-Law.
128  *
129  *      This driver supports five formats: AFMT_S8, AFMT_U8,
130  *      AFMT_MU_LAW, AFMT_A_LAW, and AFMT_S16_LE.
131  *
132  *      For AFMT_U8 output, we keep the AD1843 in 16-bit mode, and
133  *      rely on Lithium's XOR to translate between U8 and S8.
134  *
135  *      For AFMT_S8, AFMT_MU_LAW and AFMT_A_LAW output, we have to XOR
136  *      the 0x80 bit in software to compensate for Lithium's XOR.
137  *      This happens in pcm_copy_{in,out}().
138  *
139  * Changes:
140  * 11-10-2000   Bartlomiej Zolnierkiewicz <bkz@linux-ide.org>
141  *              Added some __init/__exit
142  */
143
144 #include <linux/module.h>
145 #include <linux/init.h>
146
147 #include <linux/sched.h>
148 #include <linux/semaphore.h>
149 #include <linux/stddef.h>
150 #include <linux/spinlock.h>
151 #include <linux/smp_lock.h>
152 #include <asm/fixmap.h>
153 #include <asm/cobalt.h>
154 #include <asm/semaphore.h>
155
156 #include "sound_config.h"
157
158 /*****************************************************************************/
159 /* debug stuff */
160
161 #ifdef VWSND_DEBUG
162
163 #include <linux/interrupt.h>            /* for in_interrupt() */
164
165 static int shut_up = 1;
166
167 /*
168  * dbgassert - called when an assertion fails.
169  */
170
171 static void dbgassert(const char *fcn, int line, const char *expr)
172 {
173         if (in_interrupt())
174                 panic("ASSERTION FAILED IN INTERRUPT, %s:%s:%d %s\n",
175                       __FILE__, fcn, line, expr);
176         else {
177                 int x;
178                 printk(KERN_ERR "ASSERTION FAILED, %s:%s:%d %s\n",
179                        __FILE__, fcn, line, expr);
180                 x = * (volatile int *) 0; /* force proc to exit */
181         }
182 }
183
184 /*
185  * Bunch of useful debug macros:
186  *
187  *      ASSERT  - print unless e nonzero (panic if in interrupt)
188  *      DBGDO   - include arbitrary code if debugging
189  *      DBGX    - debug print raw (w/o function name)
190  *      DBGP    - debug print w/ function name
191  *      DBGE    - debug print function entry
192  *      DBGC    - debug print function call
193  *      DBGR    - debug print function return
194  *      DBGXV   - debug print raw when verbose
195  *      DBGPV   - debug print when verbose
196  *      DBGEV   - debug print function entry when verbose
197  *      DBGRV   - debug print function return when verbose
198  */
199
200 #define ASSERT(e)      ((e) ? (void) 0 : dbgassert(__FUNCTION__, __LINE__, #e))
201 #define DBGDO(x)            x
202 #define DBGX(fmt, args...)  (in_interrupt() ? 0 : printk(KERN_ERR fmt, ##args))
203 #define DBGP(fmt, args...)  (DBGX(__FUNCTION__ ": " fmt, ##args))
204 #define DBGE(fmt, args...)  (DBGX(__FUNCTION__ fmt, ##args))
205 #define DBGC(rtn)           (DBGP("calling %s\n", rtn))
206 #define DBGR()              (DBGP("returning\n"))
207 #define DBGXV(fmt, args...) (shut_up ? 0 : DBGX(fmt, ##args))
208 #define DBGPV(fmt, args...) (shut_up ? 0 : DBGP(fmt, ##args))
209 #define DBGEV(fmt, args...) (shut_up ? 0 : DBGE(fmt, ##args))
210 #define DBGCV(rtn)          (shut_up ? 0 : DBGC(rtn))
211 #define DBGRV()             (shut_up ? 0 : DBGR())
212
213 #else /* !VWSND_DEBUG */
214
215 #define ASSERT(e)           ((void) 0)
216 #define DBGDO(x)            /* don't */
217 #define DBGX(fmt, args...)  ((void) 0)
218 #define DBGP(fmt, args...)  ((void) 0)
219 #define DBGE(fmt, args...)  ((void) 0)
220 #define DBGC(rtn)           ((void) 0)
221 #define DBGR()              ((void) 0)
222 #define DBGPV(fmt, args...) ((void) 0)
223 #define DBGXV(fmt, args...) ((void) 0)
224 #define DBGEV(fmt, args...) ((void) 0)
225 #define DBGCV(rtn)          ((void) 0)
226 #define DBGRV()             ((void) 0)
227
228 #endif /* !VWSND_DEBUG */
229
230 /*****************************************************************************/
231 /* low level lithium access */
232
233 /*
234  * We need to talk to Lithium registers on three pages.  Here are
235  * the pages' offsets from the base address (0xFF001000).
236  */
237
238 enum {
239         LI_PAGE0_OFFSET = 0x01000 - 0x1000, /* FF001000 */
240         LI_PAGE1_OFFSET = 0x0F000 - 0x1000, /* FF00F000 */
241         LI_PAGE2_OFFSET = 0x10000 - 0x1000, /* FF010000 */
242 };
243
244 /* low-level lithium data */
245
246 typedef struct lithium {
247         caddr_t         page0;          /* virtual addresses */
248         caddr_t         page1;
249         caddr_t         page2;
250         spinlock_t      lock;           /* protects codec and UST/MSC access */
251 } lithium_t;
252
253 /*
254  * li_create initializes the lithium_t structure and sets up vm mappings
255  * to access the registers.
256  * Returns 0 on success, -errno on failure.
257  */
258
259 static int li_create(lithium_t *lith, unsigned long baseaddr)
260 {
261         static void li_destroy(lithium_t *);
262
263         lith->lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
264         lith->page0 = ioremap_nocache(baseaddr + LI_PAGE0_OFFSET, PAGE_SIZE);
265         lith->page1 = ioremap_nocache(baseaddr + LI_PAGE1_OFFSET, PAGE_SIZE);
266         lith->page2 = ioremap_nocache(baseaddr + LI_PAGE2_OFFSET, PAGE_SIZE);
267         if (!lith->page0 || !lith->page1 || !lith->page2) {
268                 li_destroy(lith);
269                 return -ENOMEM;
270         }
271         return 0;
272 }
273
274 /*
275  * li_destroy destroys the lithium_t structure and vm mappings.
276  */
277
278 static void li_destroy(lithium_t *lith)
279 {
280         if (lith->page0) {
281                 iounmap(lith->page0);
282                 lith->page0 = NULL;
283         }
284         if (lith->page1) {
285                 iounmap(lith->page1);
286                 lith->page1 = NULL;
287         }
288         if (lith->page2) {
289                 iounmap(lith->page2);
290                 lith->page2 = NULL;
291         }
292 }
293
294 /*
295  * basic register accessors - read/write long/byte
296  */
297
298 static __inline__ unsigned long li_readl(lithium_t *lith, int off)
299 {
300         return * (volatile unsigned long *) (lith->page0 + off);
301 }
302
303 static __inline__ unsigned char li_readb(lithium_t *lith, int off)
304 {
305         return * (volatile unsigned char *) (lith->page0 + off);
306 }
307
308 static __inline__ void li_writel(lithium_t *lith, int off, unsigned long val)
309 {
310         * (volatile unsigned long *) (lith->page0 + off) = val;
311 }
312
313 static __inline__ void li_writeb(lithium_t *lith, int off, unsigned char val)
314 {
315         * (volatile unsigned char *) (lith->page0 + off) = val;
316 }
317
318 /*****************************************************************************/
319 /* High Level Lithium Access */
320
321 /*
322  * Lithium DMA Notes
323  *
324  * Lithium has two dedicated DMA channels for audio.  They are known
325  * as comm1 and comm2 (communication areas 1 and 2).  Comm1 is for
326  * input, and comm2 is for output.  Each is controlled by three
327  * registers: BASE (base address), CFG (config) and CCTL
328  * (config/control).
329  *
330  * Each DMA channel points to a physically contiguous ring buffer in
331  * main memory of up to 8 Kbytes.  (This driver always uses 8 Kb.)
332  * There are three pointers into the ring buffer: read, write, and
333  * trigger.  The pointers are 8 bits each.  Each pointer points to
334  * 32-byte "chunks" of data.  The DMA engine moves 32 bytes at a time,
335  * so there is no finer-granularity control.
336  *
337  * In comm1, the hardware updates the write ptr, and software updates
338  * the read ptr.  In comm2, it's the opposite: hardware updates the
339  * read ptr, and software updates the write ptr.  I designate the
340  * hardware-updated ptr as the hwptr, and the software-updated ptr as
341  * the swptr.
342  *
343  * The trigger ptr and trigger mask are used to trigger interrupts.
344  * From the Lithium spec, section 5.6.8, revision of 12/15/1998:
345  *
346  *      Trigger Mask Value
347  *
348  *      A three bit wide field that represents a power of two mask
349  *      that is used whenever the trigger pointer is compared to its
350  *      respective read or write pointer.  A value of zero here
351  *      implies a mask of 0xFF and a value of seven implies a mask
352  *      0x01.  This value can be used to sub-divide the ring buffer
353  *      into pie sections so that interrupts monitor the progress of
354  *      hardware from section to section.
355  *
356  * My interpretation of that is, whenever the hw ptr is updated, it is
357  * compared with the trigger ptr, and the result is masked by the
358  * trigger mask.  (Actually, by the complement of the trigger mask.)
359  * If the result is zero, an interrupt is triggered.  I.e., interrupt
360  * if ((hwptr & ~mask) == (trptr & ~mask)).  The mask is formed from
361  * the trigger register value as mask = (1 << (8 - tmreg)) - 1.
362  *
363  * In yet different words, setting tmreg to 0 causes an interrupt after
364  * every 256 DMA chunks (8192 bytes) or once per traversal of the
365  * ring buffer.  Setting it to 7 caues an interrupt every 2 DMA chunks
366  * (64 bytes) or 128 times per traversal of the ring buffer.
367  */
368
369 /* Lithium register offsets and bit definitions */
370
371 #define LI_HOST_CONTROLLER      0x000
372 # define LI_HC_RESET             0x00008000
373 # define LI_HC_LINK_ENABLE       0x00004000
374 # define LI_HC_LINK_FAILURE      0x00000004
375 # define LI_HC_LINK_CODEC        0x00000002
376 # define LI_HC_LINK_READY        0x00000001
377
378 #define LI_INTR_STATUS          0x010
379 #define LI_INTR_MASK            0x014
380 # define LI_INTR_LINK_ERR        0x00008000
381 # define LI_INTR_COMM2_TRIG      0x00000008
382 # define LI_INTR_COMM2_UNDERFLOW 0x00000004
383 # define LI_INTR_COMM1_TRIG      0x00000002
384 # define LI_INTR_COMM1_OVERFLOW  0x00000001
385
386 #define LI_CODEC_COMMAND        0x018
387 # define LI_CC_BUSY              0x00008000
388 # define LI_CC_DIR               0x00000080
389 #  define LI_CC_DIR_RD            LI_CC_DIR
390 #  define LI_CC_DIR_WR          (!LI_CC_DIR)
391 # define LI_CC_ADDR_MASK         0x0000007F
392
393 #define LI_CODEC_DATA           0x01C
394
395 #define LI_COMM1_BASE           0x100
396 #define LI_COMM1_CTL            0x104
397 # define LI_CCTL_RESET           0x80000000
398 # define LI_CCTL_SIZE            0x70000000
399 # define LI_CCTL_DMA_ENABLE      0x08000000
400 # define LI_CCTL_TMASK           0x07000000 /* trigger mask */
401 # define LI_CCTL_TPTR            0x00FF0000 /* trigger pointer */
402 # define LI_CCTL_RPTR            0x0000FF00
403 # define LI_CCTL_WPTR            0x000000FF
404 #define LI_COMM1_CFG            0x108
405 # define LI_CCFG_LOCK            0x00008000
406 # define LI_CCFG_SLOT            0x00000070
407 # define LI_CCFG_DIRECTION       0x00000008
408 #  define LI_CCFG_DIR_IN        (!LI_CCFG_DIRECTION)
409 #  define LI_CCFG_DIR_OUT         LI_CCFG_DIRECTION
410 # define LI_CCFG_MODE            0x00000004
411 #  define LI_CCFG_MODE_MONO     (!LI_CCFG_MODE)
412 #  define LI_CCFG_MODE_STEREO     LI_CCFG_MODE
413 # define LI_CCFG_FORMAT          0x00000003
414 #  define LI_CCFG_FMT_8BIT        0x00000000
415 #  define LI_CCFG_FMT_16BIT       0x00000001
416 #define LI_COMM2_BASE           0x10C
417 #define LI_COMM2_CTL            0x110
418  /* bit definitions are the same as LI_COMM1_CTL */
419 #define LI_COMM2_CFG            0x114
420  /* bit definitions are the same as LI_COMM1_CFG */
421
422 #define LI_UST_LOW              0x200   /* 64-bit Unadjusted System Time is */
423 #define LI_UST_HIGH             0x204   /* microseconds since boot */
424
425 #define LI_AUDIO1_UST           0x300   /* UST-MSC pairs */
426 #define LI_AUDIO1_MSC           0x304   /* MSC (Media Stream Counter) */
427 #define LI_AUDIO2_UST           0x308   /* counts samples actually */
428 #define LI_AUDIO2_MSC           0x30C   /* processed as of time UST */
429
430 /* 
431  * Lithium's DMA engine operates on chunks of 32 bytes.  We call that
432  * a DMACHUNK.
433  */
434
435 #define DMACHUNK_SHIFT 5
436 #define DMACHUNK_SIZE (1 << DMACHUNK_SHIFT)
437 #define BYTES_TO_CHUNKS(bytes) ((bytes) >> DMACHUNK_SHIFT)
438 #define CHUNKS_TO_BYTES(chunks) ((chunks) << DMACHUNK_SHIFT)
439
440 /*
441  * Two convenient macros to shift bitfields into/out of position.
442  *
443  * Observe that (mask & -mask) is (1 << low_set_bit_of(mask)).
444  * As long as mask is constant, we trust the compiler will change the
445  * multipy and divide into shifts.
446  */
447
448 #define SHIFT_FIELD(val, mask) (((val) * ((mask) & -(mask))) & (mask))
449 #define UNSHIFT_FIELD(val, mask) (((val) & (mask)) / ((mask) & -(mask)))
450
451 /*
452  * dma_chan_desc is invariant information about a Lithium
453  * DMA channel.  There are two instances, li_comm1 and li_comm2.
454  *
455  * Note that the CCTL register fields are write ptr and read ptr, but what
456  * we care about are which pointer is updated by software and which by
457  * hardware.
458  */
459
460 typedef struct dma_chan_desc {
461         int basereg;
462         int cfgreg;
463         int ctlreg;
464         int hwptrreg;
465         int swptrreg;
466         int ustreg;
467         int mscreg;
468         unsigned long swptrmask;
469         int ad1843_slot;
470         int direction;                  /* LI_CCTL_DIR_IN/OUT */
471 } dma_chan_desc_t;
472
473 static const dma_chan_desc_t li_comm1 = {
474         LI_COMM1_BASE,                  /* base register offset */
475         LI_COMM1_CFG,                   /* config register offset */
476         LI_COMM1_CTL,                   /* control register offset */
477         LI_COMM1_CTL + 0,               /* hw ptr reg offset (write ptr) */
478         LI_COMM1_CTL + 1,               /* sw ptr reg offset (read ptr) */
479         LI_AUDIO1_UST,                  /* ust reg offset */
480         LI_AUDIO1_MSC,                  /* msc reg offset */
481         LI_CCTL_RPTR,                   /* sw ptr bitmask in ctlval */
482         2,                              /* ad1843 serial slot */
483         LI_CCFG_DIR_IN                  /* direction */
484 };
485
486 static const dma_chan_desc_t li_comm2 = {
487         LI_COMM2_BASE,                  /* base register offset */
488         LI_COMM2_CFG,                   /* config register offset */
489         LI_COMM2_CTL,                   /* control register offset */
490         LI_COMM2_CTL + 1,               /* hw ptr reg offset (read ptr) */
491         LI_COMM2_CTL + 0,               /* sw ptr reg offset (writr ptr) */
492         LI_AUDIO2_UST,                  /* ust reg offset */
493         LI_AUDIO2_MSC,                  /* msc reg offset */
494         LI_CCTL_WPTR,                   /* sw ptr bitmask in ctlval */
495         2,                              /* ad1843 serial slot */
496         LI_CCFG_DIR_OUT                 /* direction */
497 };
498
499 /*
500  * dma_chan is variable information about a Lithium DMA channel.
501  *
502  * The desc field points to invariant information.
503  * The lith field points to a lithium_t which is passed
504  * to li_read* and li_write* to access the registers.
505  * The *val fields shadow the lithium registers' contents.
506  */
507
508 typedef struct dma_chan {
509         const dma_chan_desc_t *desc;
510         lithium_t      *lith;
511         unsigned long   baseval;
512         unsigned long   cfgval;
513         unsigned long   ctlval;
514 } dma_chan_t;
515
516 /*
517  * ustmsc is a UST/MSC pair (Unadjusted System Time/Media Stream Counter).
518  * UST is time in microseconds since the system booted, and MSC is a
519  * counter that increments with every audio sample.
520  */
521
522 typedef struct ustmsc {
523         unsigned long long ust;
524         unsigned long msc;
525 } ustmsc_t;
526
527 /*
528  * li_ad1843_wait waits until lithium says the AD1843 register
529  * exchange is not busy.  Returns 0 on success, -EBUSY on timeout.
530  *
531  * Locking: must be called with lithium_lock held.
532  */
533
534 static int li_ad1843_wait(lithium_t *lith)
535 {
536         unsigned long later = jiffies + 2;
537         while (li_readl(lith, LI_CODEC_COMMAND) & LI_CC_BUSY)
538                 if (time_after_eq(jiffies, later))
539                         return -EBUSY;
540         return 0;
541 }
542
543 /*
544  * li_read_ad1843_reg returns the current contents of a 16 bit AD1843 register.
545  *
546  * Returns unsigned register value on success, -errno on failure.
547  */
548
549 static int li_read_ad1843_reg(lithium_t *lith, int reg)
550 {
551         int val;
552
553         ASSERT(!in_interrupt());
554         spin_lock(&lith->lock);
555         {
556                 val = li_ad1843_wait(lith);
557                 if (val == 0) {
558                         li_writel(lith, LI_CODEC_COMMAND, LI_CC_DIR_RD | reg);
559                         val = li_ad1843_wait(lith);
560                 }
561                 if (val == 0)
562                         val = li_readl(lith, LI_CODEC_DATA);
563         }
564         spin_unlock(&lith->lock);
565
566         DBGXV("li_read_ad1843_reg(lith=0x%p, reg=%d) returns 0x%04x\n",
567               lith, reg, val);
568
569         return val;
570 }
571
572 /*
573  * li_write_ad1843_reg writes the specified value to a 16 bit AD1843 register.
574  */
575
576 static void li_write_ad1843_reg(lithium_t *lith, int reg, int newval)
577 {
578         spin_lock(&lith->lock);
579         {
580                 if (li_ad1843_wait(lith) == 0) {
581                         li_writel(lith, LI_CODEC_DATA, newval);
582                         li_writel(lith, LI_CODEC_COMMAND, LI_CC_DIR_WR | reg);
583                 }
584         }
585         spin_unlock(&lith->lock);
586 }
587
588 /*
589  * li_setup_dma calculates all the register settings for DMA in a particular
590  * mode.  It takes too many arguments.
591  */
592
593 static void li_setup_dma(dma_chan_t *chan,
594                          const dma_chan_desc_t *desc,
595                          lithium_t *lith,
596                          unsigned long buffer_paddr,
597                          int bufshift,
598                          int fragshift,
599                          int channels,
600                          int sampsize)
601 {
602         unsigned long mode, format;
603         unsigned long size, tmask;
604
605         DBGEV("(chan=0x%p, desc=0x%p, lith=0x%p, buffer_paddr=0x%lx, "
606              "bufshift=%d, fragshift=%d, channels=%d, sampsize=%d)\n",
607              chan, desc, lith, buffer_paddr,
608              bufshift, fragshift, channels, sampsize);
609
610         /* Reset the channel first. */
611
612         li_writel(lith, desc->ctlreg, LI_CCTL_RESET);
613
614         ASSERT(channels == 1 || channels == 2);
615         if (channels == 2)
616                 mode = LI_CCFG_MODE_STEREO;
617         else
618                 mode = LI_CCFG_MODE_MONO;
619         ASSERT(sampsize == 1 || sampsize == 2);
620         if (sampsize == 2)
621                 format = LI_CCFG_FMT_16BIT;
622         else
623                 format = LI_CCFG_FMT_8BIT;
624         chan->desc = desc;
625         chan->lith = lith;
626
627         /*
628          * Lithium DMA address register takes a 40-bit physical
629          * address, right-shifted by 8 so it fits in 32 bits.  Bit 37
630          * must be set -- it enables cache coherence.
631          */
632
633         ASSERT(!(buffer_paddr & 0xFF));
634         chan->baseval = (buffer_paddr >> 8) | 1 << (37 - 8);
635
636         chan->cfgval = (!LI_CCFG_LOCK |
637                         SHIFT_FIELD(desc->ad1843_slot, LI_CCFG_SLOT) |
638                         desc->direction |
639                         mode |
640                         format);
641
642         size = bufshift - 6;
643         tmask = 13 - fragshift;         /* See Lithium DMA Notes above. */
644         ASSERT(size >= 2 && size <= 7);
645         ASSERT(tmask >= 1 && tmask <= 7);
646         chan->ctlval = (!LI_CCTL_RESET |
647                         SHIFT_FIELD(size, LI_CCTL_SIZE) |
648                         !LI_CCTL_DMA_ENABLE |
649                         SHIFT_FIELD(tmask, LI_CCTL_TMASK) |
650                         SHIFT_FIELD(0, LI_CCTL_TPTR));
651
652         DBGPV("basereg 0x%x = 0x%lx\n", desc->basereg, chan->baseval);
653         DBGPV("cfgreg 0x%x = 0x%lx\n", desc->cfgreg, chan->cfgval);
654         DBGPV("ctlreg 0x%x = 0x%lx\n", desc->ctlreg, chan->ctlval);
655
656         li_writel(lith, desc->basereg, chan->baseval);
657         li_writel(lith, desc->cfgreg, chan->cfgval);
658         li_writel(lith, desc->ctlreg, chan->ctlval);
659
660         DBGRV();
661 }
662
663 static void li_shutdown_dma(dma_chan_t *chan)
664 {
665         lithium_t *lith = chan->lith;
666         caddr_t lith1 = lith->page1;
667
668         DBGEV("(chan=0x%p)\n", chan);
669         
670         chan->ctlval &= ~LI_CCTL_DMA_ENABLE;
671         DBGPV("ctlreg 0x%x = 0x%lx\n", chan->desc->ctlreg, chan->ctlval);
672         li_writel(lith, chan->desc->ctlreg, chan->ctlval);
673
674         /*
675          * Offset 0x500 on Lithium page 1 is an undocumented,
676          * unsupported register that holds the zero sample value.
677          * Lithium is supposed to output zero samples when DMA is
678          * inactive, and repeat the last sample when DMA underflows.
679          * But it has a bug, where, after underflow occurs, the zero
680          * sample is not reset.
681          *
682          * I expect this to break in a future rev of Lithium.
683          */
684
685         if (lith1 && chan->desc->direction == LI_CCFG_DIR_OUT)
686                 * (volatile unsigned long *) (lith1 + 0x500) = 0;
687 }
688
689 /*
690  * li_activate_dma always starts dma at the beginning of the buffer.
691  *
692  * N.B., these may be called from interrupt.
693  */
694
695 static __inline__ void li_activate_dma(dma_chan_t *chan)
696 {
697         chan->ctlval |= LI_CCTL_DMA_ENABLE;
698         DBGPV("ctlval = 0x%lx\n", chan->ctlval);
699         li_writel(chan->lith, chan->desc->ctlreg, chan->ctlval);
700 }
701
702 static void li_deactivate_dma(dma_chan_t *chan)
703 {
704         lithium_t *lith = chan->lith;
705         caddr_t lith2 = lith->page2;
706
707         chan->ctlval &= ~(LI_CCTL_DMA_ENABLE | LI_CCTL_RPTR | LI_CCTL_WPTR);
708         DBGPV("ctlval = 0x%lx\n", chan->ctlval);
709         DBGPV("ctlreg 0x%x = 0x%lx\n", chan->desc->ctlreg, chan->ctlval);
710         li_writel(lith, chan->desc->ctlreg, chan->ctlval);
711
712         /*
713          * Offsets 0x98 and 0x9C on Lithium page 2 are undocumented,
714          * unsupported registers that are internal copies of the DMA
715          * read and write pointers.  Because of a Lithium bug, these
716          * registers aren't zeroed correctly when DMA is shut off.  So
717          * we whack them directly.
718          *
719          * I expect this to break in a future rev of Lithium.
720          */
721
722         if (lith2 && chan->desc->direction == LI_CCFG_DIR_OUT) {
723                 * (volatile unsigned long *) (lith2 + 0x98) = 0;
724                 * (volatile unsigned long *) (lith2 + 0x9C) = 0;
725         }
726 }
727
728 /*
729  * read/write the ring buffer pointers.  These routines' arguments and results
730  * are byte offsets from the beginning of the ring buffer.
731  */
732
733 static __inline__ int li_read_swptr(dma_chan_t *chan)
734 {
735         const unsigned long mask = chan->desc->swptrmask;
736
737         return CHUNKS_TO_BYTES(UNSHIFT_FIELD(chan->ctlval, mask));
738 }
739
740 static __inline__ int li_read_hwptr(dma_chan_t *chan)
741 {
742         return CHUNKS_TO_BYTES(li_readb(chan->lith, chan->desc->hwptrreg));
743 }
744
745 static __inline__ void li_write_swptr(dma_chan_t *chan, int val)
746 {
747         const unsigned long mask = chan->desc->swptrmask;
748
749         ASSERT(!(val & ~CHUNKS_TO_BYTES(0xFF)));
750         val = BYTES_TO_CHUNKS(val);
751         chan->ctlval = (chan->ctlval & ~mask) | SHIFT_FIELD(val, mask);
752         li_writeb(chan->lith, chan->desc->swptrreg, val);
753 }
754
755 /* li_read_USTMSC() returns a UST/MSC pair for the given channel. */
756
757 static void li_read_USTMSC(dma_chan_t *chan, ustmsc_t *ustmsc)
758 {
759         lithium_t *lith = chan->lith;
760         const dma_chan_desc_t *desc = chan->desc;
761         unsigned long now_low, now_high0, now_high1, chan_ust;
762
763         spin_lock(&lith->lock);
764         {
765                 /*
766                  * retry until we do all five reads without the
767                  * high word changing.  (High word increments
768                  * every 2^32 microseconds, i.e., not often)
769                  */
770                 do {
771                         now_high0 = li_readl(lith, LI_UST_HIGH);
772                         now_low = li_readl(lith, LI_UST_LOW);
773
774                         /*
775                          * Lithium guarantees these two reads will be
776                          * atomic -- ust will not increment after msc
777                          * is read.
778                          */
779
780                         ustmsc->msc = li_readl(lith, desc->mscreg);
781                         chan_ust = li_readl(lith, desc->ustreg);
782
783                         now_high1 = li_readl(lith, LI_UST_HIGH);
784                 } while (now_high0 != now_high1);
785         }       
786         spin_unlock(&lith->lock);
787         ustmsc->ust = ((unsigned long long) now_high0 << 32 | chan_ust);
788 }
789
790 static void li_enable_interrupts(lithium_t *lith, unsigned int mask)
791 {
792         DBGEV("(lith=0x%p, mask=0x%x)\n", lith, mask);
793
794         /* clear any already-pending interrupts. */
795
796         li_writel(lith, LI_INTR_STATUS, mask);
797
798         /* enable the interrupts. */
799
800         mask |= li_readl(lith, LI_INTR_MASK);
801         li_writel(lith, LI_INTR_MASK, mask);
802 }
803
804 static void li_disable_interrupts(lithium_t *lith, unsigned int mask)
805 {
806         unsigned int keepmask;
807
808         DBGEV("(lith=0x%p, mask=0x%x)\n", lith, mask);
809
810         /* disable the interrupts */
811
812         keepmask = li_readl(lith, LI_INTR_MASK) & ~mask;
813         li_writel(lith, LI_INTR_MASK, keepmask);
814
815         /* clear any pending interrupts. */
816
817         li_writel(lith, LI_INTR_STATUS, mask);
818 }
819
820 /* Get the interrupt status and clear all pending interrupts. */
821
822 static unsigned int li_get_clear_intr_status(lithium_t *lith)
823 {
824         unsigned int status;
825
826         status = li_readl(lith, LI_INTR_STATUS);
827         li_writel(lith, LI_INTR_STATUS, ~0);
828         return status & li_readl(lith, LI_INTR_MASK);
829 }
830
831 static int li_init(lithium_t *lith)
832 {
833         /* 1. System power supplies stabilize. */
834
835         /* 2. Assert the ~RESET signal. */
836
837         li_writel(lith, LI_HOST_CONTROLLER, LI_HC_RESET);
838         udelay(1);
839
840         /* 3. Deassert the ~RESET signal and enter a wait period to allow
841            the AD1843 internal clocks and the external crystal oscillator
842            to stabilize. */
843
844         li_writel(lith, LI_HOST_CONTROLLER, LI_HC_LINK_ENABLE);
845         udelay(1);
846
847         return 0;
848 }
849
850 /*****************************************************************************/
851 /* AD1843 access */
852
853 /*
854  * AD1843 bitfield definitions.  All are named as in the AD1843 data
855  * sheet, with ad1843_ prepended and individual bit numbers removed.
856  *
857  * E.g., bits LSS0 through LSS2 become ad1843_LSS.
858  *
859  * Only the bitfields we need are defined.
860  */
861
862 typedef struct ad1843_bitfield {
863         char reg;
864         char lo_bit;
865         char nbits;
866 } ad1843_bitfield_t;
867
868 static const ad1843_bitfield_t
869         ad1843_PDNO   = {  0, 14,  1 }, /* Converter Power-Down Flag */
870         ad1843_INIT   = {  0, 15,  1 }, /* Clock Initialization Flag */
871         ad1843_RIG    = {  2,  0,  4 }, /* Right ADC Input Gain */
872         ad1843_RMGE   = {  2,  4,  1 }, /* Right ADC Mic Gain Enable */
873         ad1843_RSS    = {  2,  5,  3 }, /* Right ADC Source Select */
874         ad1843_LIG    = {  2,  8,  4 }, /* Left ADC Input Gain */
875         ad1843_LMGE   = {  2, 12,  1 }, /* Left ADC Mic Gain Enable */
876         ad1843_LSS    = {  2, 13,  3 }, /* Left ADC Source Select */
877         ad1843_RX1M   = {  4,  0,  5 }, /* Right Aux 1 Mix Gain/Atten */
878         ad1843_RX1MM  = {  4,  7,  1 }, /* Right Aux 1 Mix Mute */
879         ad1843_LX1M   = {  4,  8,  5 }, /* Left Aux 1 Mix Gain/Atten */
880         ad1843_LX1MM  = {  4, 15,  1 }, /* Left Aux 1 Mix Mute */
881         ad1843_RX2M   = {  5,  0,  5 }, /* Right Aux 2 Mix Gain/Atten */
882         ad1843_RX2MM  = {  5,  7,  1 }, /* Right Aux 2 Mix Mute */
883         ad1843_LX2M   = {  5,  8,  5 }, /* Left Aux 2 Mix Gain/Atten */
884         ad1843_LX2MM  = {  5, 15,  1 }, /* Left Aux 2 Mix Mute */
885         ad1843_RMCM   = {  7,  0,  5 }, /* Right Mic Mix Gain/Atten */
886         ad1843_RMCMM  = {  7,  7,  1 }, /* Right Mic Mix Mute */
887         ad1843_LMCM   = {  7,  8,  5 }, /* Left Mic Mix Gain/Atten */
888         ad1843_LMCMM  = {  7, 15,  1 }, /* Left Mic Mix Mute */
889         ad1843_HPOS   = {  8,  4,  1 }, /* Headphone Output Voltage Swing */
890         ad1843_HPOM   = {  8,  5,  1 }, /* Headphone Output Mute */
891         ad1843_RDA1G  = {  9,  0,  6 }, /* Right DAC1 Analog/Digital Gain */
892         ad1843_RDA1GM = {  9,  7,  1 }, /* Right DAC1 Analog Mute */
893         ad1843_LDA1G  = {  9,  8,  6 }, /* Left DAC1 Analog/Digital Gain */
894         ad1843_LDA1GM = {  9, 15,  1 }, /* Left DAC1 Analog Mute */
895         ad1843_RDA1AM = { 11,  7,  1 }, /* Right DAC1 Digital Mute */
896         ad1843_LDA1AM = { 11, 15,  1 }, /* Left DAC1 Digital Mute */
897         ad1843_ADLC   = { 15,  0,  2 }, /* ADC Left Sample Rate Source */
898         ad1843_ADRC   = { 15,  2,  2 }, /* ADC Right Sample Rate Source */
899         ad1843_DA1C   = { 15,  8,  2 }, /* DAC1 Sample Rate Source */
900         ad1843_C1C    = { 17,  0, 16 }, /* Clock 1 Sample Rate Select */
901         ad1843_C2C    = { 20,  0, 16 }, /* Clock 1 Sample Rate Select */
902         ad1843_DAADL  = { 25,  4,  2 }, /* Digital ADC Left Source Select */
903         ad1843_DAADR  = { 25,  6,  2 }, /* Digital ADC Right Source Select */
904         ad1843_DRSFLT = { 25, 15,  1 }, /* Digital Reampler Filter Mode */
905         ad1843_ADLF   = { 26,  0,  2 }, /* ADC Left Channel Data Format */
906         ad1843_ADRF   = { 26,  2,  2 }, /* ADC Right Channel Data Format */
907         ad1843_ADTLK  = { 26,  4,  1 }, /* ADC Transmit Lock Mode Select */
908         ad1843_SCF    = { 26,  7,  1 }, /* SCLK Frequency Select */
909         ad1843_DA1F   = { 26,  8,  2 }, /* DAC1 Data Format Select */
910         ad1843_DA1SM  = { 26, 14,  1 }, /* DAC1 Stereo/Mono Mode Select */
911         ad1843_ADLEN  = { 27,  0,  1 }, /* ADC Left Channel Enable */
912         ad1843_ADREN  = { 27,  1,  1 }, /* ADC Right Channel Enable */
913         ad1843_AAMEN  = { 27,  4,  1 }, /* Analog to Analog Mix Enable */
914         ad1843_ANAEN  = { 27,  7,  1 }, /* Analog Channel Enable */
915         ad1843_DA1EN  = { 27,  8,  1 }, /* DAC1 Enable */
916         ad1843_DA2EN  = { 27,  9,  1 }, /* DAC2 Enable */
917         ad1843_C1EN   = { 28, 11,  1 }, /* Clock Generator 1 Enable */
918         ad1843_C2EN   = { 28, 12,  1 }, /* Clock Generator 2 Enable */
919         ad1843_PDNI   = { 28, 15,  1 }; /* Converter Power Down */
920
921 /*
922  * The various registers of the AD1843 use three different formats for
923  * specifying gain.  The ad1843_gain structure parameterizes the
924  * formats.
925  */
926
927 typedef struct ad1843_gain {
928
929         int     negative;               /* nonzero if gain is negative. */
930         const ad1843_bitfield_t *lfield;
931         const ad1843_bitfield_t *rfield;
932
933 } ad1843_gain_t;
934
935 static const ad1843_gain_t ad1843_gain_RECLEV
936                                 = { 0, &ad1843_LIG,   &ad1843_RIG };
937 static const ad1843_gain_t ad1843_gain_LINE
938                                 = { 1, &ad1843_LX1M,  &ad1843_RX1M };
939 static const ad1843_gain_t ad1843_gain_CD
940                                 = { 1, &ad1843_LX2M,  &ad1843_RX2M };
941 static const ad1843_gain_t ad1843_gain_MIC
942                                 = { 1, &ad1843_LMCM,  &ad1843_RMCM };
943 static const ad1843_gain_t ad1843_gain_PCM
944                                 = { 1, &ad1843_LDA1G, &ad1843_RDA1G };
945
946 /* read the current value of an AD1843 bitfield. */
947
948 static int ad1843_read_bits(lithium_t *lith, const ad1843_bitfield_t *field)
949 {
950         int w = li_read_ad1843_reg(lith, field->reg);
951         int val = w >> field->lo_bit & ((1 << field->nbits) - 1);
952
953         DBGXV("ad1843_read_bits(lith=0x%p, field->{%d %d %d}) returns 0x%x\n",
954               lith, field->reg, field->lo_bit, field->nbits, val);
955
956         return val;
957 }
958
959 /*
960  * write a new value to an AD1843 bitfield and return the old value.
961  */
962
963 static int ad1843_write_bits(lithium_t *lith,
964                              const ad1843_bitfield_t *field,
965                              int newval)
966 {
967         int w = li_read_ad1843_reg(lith, field->reg);
968         int mask = ((1 << field->nbits) - 1) << field->lo_bit;
969         int oldval = (w & mask) >> field->lo_bit;
970         int newbits = (newval << field->lo_bit) & mask;
971         w = (w & ~mask) | newbits;
972         (void) li_write_ad1843_reg(lith, field->reg, w);
973
974         DBGXV("ad1843_write_bits(lith=0x%p, field->{%d %d %d}, val=0x%x) "
975               "returns 0x%x\n",
976               lith, field->reg, field->lo_bit, field->nbits, newval,
977               oldval);
978
979         return oldval;
980 }
981
982 /*
983  * ad1843_read_multi reads multiple bitfields from the same AD1843
984  * register.  It uses a single read cycle to do it.  (Reading the
985  * ad1843 requires 256 bit times at 12.288 MHz, or nearly 20
986  * microseconds.)
987  *
988  * Called ike this.
989  *
990  *  ad1843_read_multi(lith, nfields,
991  *                    &ad1843_FIELD1, &val1,
992  *                    &ad1843_FIELD2, &val2, ...);
993  */
994
995 static void ad1843_read_multi(lithium_t *lith, int argcount, ...)
996 {
997         va_list ap;
998         const ad1843_bitfield_t *fp;
999         int w = 0, mask, *value, reg = -1;
1000
1001         va_start(ap, argcount);
1002         while (--argcount >= 0) {
1003                 fp = va_arg(ap, const ad1843_bitfield_t *);
1004                 value = va_arg(ap, int *);
1005                 if (reg == -1) {
1006                         reg = fp->reg;
1007                         w = li_read_ad1843_reg(lith, reg);
1008                 }
1009                 ASSERT(reg == fp->reg);
1010                 mask = (1 << fp->nbits) - 1;
1011                 *value = w >> fp->lo_bit & mask;
1012         }
1013         va_end(ap);
1014 }
1015
1016 /*
1017  * ad1843_write_multi stores multiple bitfields into the same AD1843
1018  * register.  It uses one read and one write cycle to do it.
1019  *
1020  * Called like this.
1021  *
1022  *  ad1843_write_multi(lith, nfields,
1023  *                     &ad1843_FIELD1, val1,
1024  *                     &ad1843_FIELF2, val2, ...);
1025  */
1026
1027 static void ad1843_write_multi(lithium_t *lith, int argcount, ...)
1028 {
1029         va_list ap;
1030         int reg;
1031         const ad1843_bitfield_t *fp;
1032         int value;
1033         int w, m, mask, bits;
1034
1035         mask = 0;
1036         bits = 0;
1037         reg = -1;
1038
1039         va_start(ap, argcount);
1040         while (--argcount >= 0) {
1041                 fp = va_arg(ap, const ad1843_bitfield_t *);
1042                 value = va_arg(ap, int);
1043                 if (reg == -1)
1044                         reg = fp->reg;
1045                 ASSERT(fp->reg == reg);
1046                 m = ((1 << fp->nbits) - 1) << fp->lo_bit;
1047                 mask |= m;
1048                 bits |= (value << fp->lo_bit) & m;
1049         }
1050         va_end(ap);
1051         ASSERT(!(bits & ~mask));
1052         if (~mask & 0xFFFF)
1053                 w = li_read_ad1843_reg(lith, reg);
1054         else
1055                 w = 0;
1056         w = (w & ~mask) | bits;
1057         (void) li_write_ad1843_reg(lith, reg, w);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * ad1843_get_gain reads the specified register and extracts the gain value
1062  * using the supplied gain type.  It returns the gain in OSS format.
1063  */
1064
1065 static int ad1843_get_gain(lithium_t *lith, const ad1843_gain_t *gp)
1066 {
1067         int lg, rg;
1068         unsigned short mask = (1 << gp->lfield->nbits) - 1;
1069
1070         ad1843_read_multi(lith, 2, gp->lfield, &lg, gp->rfield, &rg);
1071         if (gp->negative) {
1072                 lg = mask - lg;
1073                 rg = mask - rg;
1074         }
1075         lg = (lg * 100 + (mask >> 1)) / mask;
1076         rg = (rg * 100 + (mask >> 1)) / mask;
1077         return lg << 0 | rg << 8;
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Set an audio channel's gain. Converts from OSS format to AD1843's
1082  * format.
1083  *
1084  * Returns the new gain, which may be lower than the old gain.
1085  */
1086
1087 static int ad1843_set_gain(lithium_t *lith,
1088                            const ad1843_gain_t *gp,
1089                            int newval)
1090 {
1091         unsigned short mask = (1 << gp->lfield->nbits) - 1;
1092
1093         int lg = newval >> 0 & 0xFF;
1094         int rg = newval >> 8;
1095         if (lg < 0 || lg > 100 || rg < 0 || rg > 100)
1096                 return -EINVAL;
1097         lg = (lg * mask + (mask >> 1)) / 100;
1098         rg = (rg * mask + (mask >> 1)) / 100;
1099         if (gp->negative) {
1100                 lg = mask - lg;
1101                 rg = mask - rg;
1102         }
1103         ad1843_write_multi(lith, 2, gp->lfield, lg, gp->rfield, rg);
1104         return ad1843_get_gain(lith, gp);
1105 }
1106
1107 /* Returns the current recording source, in OSS format. */
1108
1109 static int ad1843_get_recsrc(lithium_t *lith)
1110 {
1111         int ls = ad1843_read_bits(lith, &ad1843_LSS);
1112
1113         switch (ls) {
1114         case 1:
1115                 return SOUND_MASK_MIC;
1116         case 2:
1117                 return SOUND_MASK_LINE;
1118         case 3:
1119                 return SOUND_MASK_CD;
1120         case 6:
1121                 return SOUND_MASK_PCM;
1122         default:
1123                 ASSERT(0);
1124                 return -1;
1125         }
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Enable/disable digital resample mode in the AD1843.
1130  *
1131  * The AD1843 requires that ADL, ADR, DA1 and DA2 be powered down
1132  * while switching modes.  So we save DA1's state (DA2's state is not
1133  * interesting), power them down, switch into/out of resample mode,
1134  * power them up, and restore state.
1135  *
1136  * This will cause audible glitches if D/A or A/D is going on, so the
1137  * driver disallows that (in mixer_write_ioctl()).
1138  *
1139  * The open question is, is this worth doing?  I'm leaving it in,
1140  * because it's written, but...
1141  */
1142
1143 static void ad1843_set_resample_mode(lithium_t *lith, int onoff)
1144 {
1145         /* Save DA1 mute and gain (addr 9 is DA1 analog gain/attenuation) */
1146         int save_da1 = li_read_ad1843_reg(lith, 9);
1147
1148         /* Power down A/D and D/A. */
1149         ad1843_write_multi(lith, 4,
1150                            &ad1843_DA1EN, 0,
1151                            &ad1843_DA2EN, 0,
1152                            &ad1843_ADLEN, 0,
1153                            &ad1843_ADREN, 0);
1154
1155         /* Switch mode */
1156         ASSERT(onoff == 0 || onoff == 1);
1157         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_DRSFLT, onoff);
1158
1159         /* Power up A/D and D/A. */
1160         ad1843_write_multi(lith, 3,
1161                            &ad1843_DA1EN, 1,
1162                            &ad1843_ADLEN, 1,
1163                            &ad1843_ADREN, 1);
1164
1165         /* Restore DA1 mute and gain. */
1166         li_write_ad1843_reg(lith, 9, save_da1);
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Set recording source.  Arg newsrc specifies an OSS channel mask.
1171  *
1172  * The complication is that when we switch into/out of loopback mode
1173  * (i.e., src = SOUND_MASK_PCM), we change the AD1843 into/out of
1174  * digital resampling mode.
1175  *
1176  * Returns newsrc on success, -errno on failure.
1177  */
1178
1179 static int ad1843_set_recsrc(lithium_t *lith, int newsrc)
1180 {
1181         int bits;
1182         int oldbits;
1183
1184         switch (newsrc) {
1185         case SOUND_MASK_PCM:
1186                 bits = 6;
1187                 break;
1188
1189         case SOUND_MASK_MIC:
1190                 bits = 1;
1191                 break;
1192
1193         case SOUND_MASK_LINE:
1194                 bits = 2;
1195                 break;
1196
1197         case SOUND_MASK_CD:
1198                 bits = 3;
1199                 break;
1200
1201         default:
1202                 return -EINVAL;
1203         }
1204         oldbits = ad1843_read_bits(lith, &ad1843_LSS);
1205         if (newsrc == SOUND_MASK_PCM && oldbits != 6) {
1206                 DBGP("enabling digital resample mode\n");
1207                 ad1843_set_resample_mode(lith, 1);
1208                 ad1843_write_multi(lith, 2,
1209                                    &ad1843_DAADL, 2,
1210                                    &ad1843_DAADR, 2);
1211         } else if (newsrc != SOUND_MASK_PCM && oldbits == 6) {
1212                 DBGP("disabling digital resample mode\n");
1213                 ad1843_set_resample_mode(lith, 0);
1214                 ad1843_write_multi(lith, 2,
1215                                    &ad1843_DAADL, 0,
1216                                    &ad1843_DAADR, 0);
1217         }
1218         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_LSS, bits, &ad1843_RSS, bits);
1219         return newsrc;
1220 }
1221
1222 /*
1223  * Return current output sources, in OSS format.
1224  */
1225
1226 static int ad1843_get_outsrc(lithium_t *lith)
1227 {
1228         int pcm, line, mic, cd;
1229
1230         pcm  = ad1843_read_bits(lith, &ad1843_LDA1GM) ? 0 : SOUND_MASK_PCM;
1231         line = ad1843_read_bits(lith, &ad1843_LX1MM)  ? 0 : SOUND_MASK_LINE;
1232         cd   = ad1843_read_bits(lith, &ad1843_LX2MM)  ? 0 : SOUND_MASK_CD;
1233         mic  = ad1843_read_bits(lith, &ad1843_LMCMM)  ? 0 : SOUND_MASK_MIC;
1234
1235         return pcm | line | cd | mic;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Set output sources.  Arg is a mask of active sources in OSS format.
1240  *
1241  * Returns source mask on success, -errno on failure.
1242  */
1243
1244 static int ad1843_set_outsrc(lithium_t *lith, int mask)
1245 {
1246         int pcm, line, mic, cd;
1247
1248         if (mask & ~(SOUND_MASK_PCM | SOUND_MASK_LINE |
1249                      SOUND_MASK_CD | SOUND_MASK_MIC))
1250                 return -EINVAL;
1251         pcm  = (mask & SOUND_MASK_PCM)  ? 0 : 1;
1252         line = (mask & SOUND_MASK_LINE) ? 0 : 1;
1253         mic  = (mask & SOUND_MASK_MIC)  ? 0 : 1;
1254         cd   = (mask & SOUND_MASK_CD)   ? 0 : 1;
1255
1256         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_LDA1GM, pcm, &ad1843_RDA1GM, pcm);
1257         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_LX1MM, line, &ad1843_RX1MM, line);
1258         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_LX2MM, cd,   &ad1843_RX2MM, cd);
1259         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_LMCMM, mic,  &ad1843_RMCMM, mic);
1260
1261         return mask;
1262 }
1263
1264 /* Setup ad1843 for D/A conversion. */
1265
1266 static void ad1843_setup_dac(lithium_t *lith,
1267                              int framerate,
1268                              int fmt,
1269                              int channels)
1270 {
1271         int ad_fmt = 0, ad_mode = 0;
1272
1273         DBGEV("(lith=0x%p, framerate=%d, fmt=%d, channels=%d)\n",
1274               lith, framerate, fmt, channels);
1275
1276         switch (fmt) {
1277         case AFMT_S8:           ad_fmt = 1; break;
1278         case AFMT_U8:           ad_fmt = 1; break;
1279         case AFMT_S16_LE:       ad_fmt = 1; break;
1280         case AFMT_MU_LAW:       ad_fmt = 2; break;
1281         case AFMT_A_LAW:        ad_fmt = 3; break;
1282         default:                ASSERT(0);
1283         }
1284
1285         switch (channels) {
1286         case 2:                 ad_mode = 0; break;
1287         case 1:                 ad_mode = 1; break;
1288         default:                ASSERT(0);
1289         }
1290                 
1291         DBGPV("ad_mode = %d, ad_fmt = %d\n", ad_mode, ad_fmt);
1292         ASSERT(framerate >= 4000 && framerate <= 49000);
1293         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_C1C, framerate);
1294         ad1843_write_multi(lith, 2,
1295                            &ad1843_DA1SM, ad_mode, &ad1843_DA1F, ad_fmt);
1296 }
1297
1298 static void ad1843_shutdown_dac(lithium_t *lith)
1299 {
1300         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_DA1F, 1);
1301 }
1302
1303 static void ad1843_setup_adc(lithium_t *lith, int framerate, int fmt, int channels)
1304 {
1305         int da_fmt = 0;
1306
1307         DBGEV("(lith=0x%p, framerate=%d, fmt=%d, channels=%d)\n",
1308               lith, framerate, fmt, channels);
1309
1310         switch (fmt) {
1311         case AFMT_S8:           da_fmt = 1; break;
1312         case AFMT_U8:           da_fmt = 1; break;
1313         case AFMT_S16_LE:       da_fmt = 1; break;
1314         case AFMT_MU_LAW:       da_fmt = 2; break;
1315         case AFMT_A_LAW:        da_fmt = 3; break;
1316         default:                ASSERT(0);
1317         }
1318
1319         DBGPV("da_fmt = %d\n", da_fmt);
1320         ASSERT(framerate >= 4000 && framerate <= 49000);
1321         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_C2C, framerate);
1322         ad1843_write_multi(lith, 2,
1323                            &ad1843_ADLF, da_fmt, &ad1843_ADRF, da_fmt);
1324 }
1325
1326 static void ad1843_shutdown_adc(lithium_t *lith)
1327 {
1328         /* nothing to do */
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Fully initialize the ad1843.  As described in the AD1843 data
1333  * sheet, section "START-UP SEQUENCE".  The numbered comments are
1334  * subsection headings from the data sheet.  See the data sheet, pages
1335  * 52-54, for more info.
1336  *
1337  * return 0 on success, -errno on failure.  */
1338
1339 static int __init ad1843_init(lithium_t *lith)
1340 {
1341         unsigned long later;
1342         int err;
1343
1344         err = li_init(lith);
1345         if (err)
1346                 return err;
1347
1348         if (ad1843_read_bits(lith, &ad1843_INIT) != 0) {
1349                 printk(KERN_ERR "vwsnd sound: AD1843 won't initialize\n");
1350                 return -EIO;
1351         }
1352
1353         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_SCF, 1);
1354
1355         /* 4. Put the conversion resources into standby. */
1356
1357         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_PDNI, 0);
1358         later = jiffies + HZ / 2;       /* roughly half a second */
1359         DBGDO(shut_up++);
1360         while (ad1843_read_bits(lith, &ad1843_PDNO)) {
1361                 if (time_after(jiffies, later)) {
1362                         printk(KERN_ERR
1363                                "vwsnd audio: AD1843 won't power up\n");
1364                         return -EIO;
1365                 }
1366                 schedule();
1367         }
1368         DBGDO(shut_up--);
1369
1370         /* 5. Power up the clock generators and enable clock output pins. */
1371
1372         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_C1EN, 1, &ad1843_C2EN, 1);
1373
1374         /* 6. Configure conversion resources while they are in standby. */
1375
1376         /* DAC1 uses clock 1 as source, ADC uses clock 2.  Always. */
1377
1378         ad1843_write_multi(lith, 3,
1379                            &ad1843_DA1C, 1,
1380                            &ad1843_ADLC, 2,
1381                            &ad1843_ADRC, 2);
1382
1383         /* 7. Enable conversion resources. */
1384
1385         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_ADTLK, 1);
1386         ad1843_write_multi(lith, 5,
1387                            &ad1843_ANAEN, 1,
1388                            &ad1843_AAMEN, 1,
1389                            &ad1843_DA1EN, 1,
1390                            &ad1843_ADLEN, 1,
1391                            &ad1843_ADREN, 1);
1392
1393         /* 8. Configure conversion resources while they are enabled. */
1394
1395         ad1843_write_bits(lith, &ad1843_DA1C, 1);
1396
1397         /* Unmute all channels. */
1398
1399         ad1843_set_outsrc(lith,
1400                           (SOUND_MASK_PCM | SOUND_MASK_LINE |
1401                            SOUND_MASK_MIC | SOUND_MASK_CD));
1402         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_LDA1AM, 0, &ad1843_RDA1AM, 0);
1403
1404         /* Set default recording source to Line In and set
1405          * mic gain to +20 dB.
1406          */
1407
1408         ad1843_set_recsrc(lith, SOUND_MASK_LINE);
1409         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_LMGE, 1, &ad1843_RMGE, 1);
1410
1411         /* Set Speaker Out level to +/- 4V and unmute it. */
1412
1413         ad1843_write_multi(lith, 2, &ad1843_HPOS, 1, &ad1843_HPOM, 0);
1414
1415         return 0;
1416 }
1417
1418 /*****************************************************************************/
1419 /* PCM I/O */
1420
1421 #define READ_INTR_MASK  (LI_INTR_COMM1_TRIG | LI_INTR_COMM1_OVERFLOW)
1422 #define WRITE_INTR_MASK (LI_INTR_COMM2_TRIG | LI_INTR_COMM2_UNDERFLOW)
1423
1424 typedef enum vwsnd_port_swstate {       /* software state */
1425         SW_OFF,
1426         SW_INITIAL,
1427         SW_RUN,
1428         SW_DRAIN,
1429 } vwsnd_port_swstate_t;
1430
1431 typedef enum vwsnd_port_hwstate {       /* hardware state */
1432         HW_STOPPED,
1433         HW_RUNNING,
1434 } vwsnd_port_hwstate_t;
1435
1436 /*
1437  * These flags are read by ISR, but only written at baseline.
1438  */
1439
1440 typedef enum vwsnd_port_flags {
1441         DISABLED = 1 << 0,
1442         ERFLOWN  = 1 << 1,              /* overflown or underflown */
1443         HW_BUSY  = 1 << 2,
1444 } vwsnd_port_flags_t;
1445
1446 /*
1447  * vwsnd_port is the per-port data structure.  Each device has two
1448  * ports, one for input and one for output.
1449  *
1450  * Locking:
1451  *
1452  *      port->lock protects: hwstate, flags, swb_[iu]_avail.
1453  *
1454  *      devc->io_sema protects: swstate, sw_*, swb_[iu]_idx.
1455  *
1456  *      everything else is only written by open/release or
1457  *      pcm_{setup,shutdown}(), which are serialized by a
1458  *      combination of devc->open_sema and devc->io_sema.
1459  */
1460
1461 typedef struct vwsnd_port {
1462
1463         spinlock_t      lock;
1464         wait_queue_head_t queue;
1465         vwsnd_port_swstate_t swstate;
1466         vwsnd_port_hwstate_t hwstate;
1467         vwsnd_port_flags_t flags;
1468
1469         int             sw_channels;
1470         int             sw_samplefmt;
1471         int             sw_framerate;
1472         int             sample_size;
1473         int             frame_size;
1474         unsigned int    zero_word;      /* zero for the sample format */
1475
1476         int             sw_fragshift;
1477         int             sw_fragcount;
1478         int             sw_subdivshift;
1479
1480         unsigned int    hw_fragshift;
1481         unsigned int    hw_fragsize;
1482         unsigned int    hw_fragcount;
1483
1484         int             hwbuf_size;
1485         unsigned long   hwbuf_paddr;
1486         unsigned long   hwbuf_vaddr;
1487         caddr_t         hwbuf;          /* hwbuf == hwbuf_vaddr */
1488         int             hwbuf_max;      /* max bytes to preload */
1489
1490         caddr_t         swbuf;
1491         unsigned int    swbuf_size;     /* size in bytes */
1492         unsigned int    swb_u_idx;      /* index of next user byte */
1493         unsigned int    swb_i_idx;      /* index of next intr byte */
1494         unsigned int    swb_u_avail;    /* # bytes avail to user */
1495         unsigned int    swb_i_avail;    /* # bytes avail to intr */
1496
1497         dma_chan_t      chan;
1498
1499         /* Accounting */
1500
1501         int             byte_count;
1502         int             frag_count;
1503         int             MSC_offset;
1504
1505 } vwsnd_port_t;
1506
1507 /* vwsnd_dev is the per-device data structure. */
1508
1509 typedef struct vwsnd_dev {
1510         struct vwsnd_dev *next_dev;
1511         int             audio_minor;    /* minor number of audio device */
1512         int             mixer_minor;    /* minor number of mixer device */
1513
1514         struct semaphore open_sema;
1515         struct semaphore io_sema;
1516         struct semaphore mix_sema;
1517         mode_t          open_mode;
1518         wait_queue_head_t open_wait;
1519
1520         lithium_t       lith;
1521
1522         vwsnd_port_t    rport;
1523         vwsnd_port_t    wport;
1524 } vwsnd_dev_t;
1525
1526 static vwsnd_dev_t *vwsnd_dev_list;     /* linked list of all devices */
1527
1528 static atomic_t vwsnd_use_count = ATOMIC_INIT(0);
1529
1530 # define INC_USE_COUNT (atomic_inc(&vwsnd_use_count))
1531 # define DEC_USE_COUNT (atomic_dec(&vwsnd_use_count))
1532 # define IN_USE        (atomic_read(&vwsnd_use_count) != 0)
1533
1534 /*
1535  * Lithium can only DMA multiples of 32 bytes.  Its DMA buffer may
1536  * be up to 8 Kb.  This driver always uses 8 Kb.
1537  *
1538  * Memory bug workaround -- I'm not sure what's going on here, but
1539  * somehow pcm_copy_out() was triggering segv's going on to the next
1540  * page of the hw buffer.  So, I make the hw buffer one size bigger
1541  * than we actually use.  That way, the following page is allocated
1542  * and mapped, and no error.  I suspect that something is broken
1543  * in Cobalt, but haven't really investigated.  HBO is the actual
1544  * size of the buffer, and HWBUF_ORDER is what we allocate.
1545  */
1546
1547 #define HWBUF_SHIFT 13
1548 #define HWBUF_SIZE (1 << HWBUF_SHIFT)
1549 # define HBO         (HWBUF_SHIFT > PAGE_SHIFT ? HWBUF_SHIFT - PAGE_SHIFT : 0)
1550 # define HWBUF_ORDER (HBO + 1)          /* next size bigger */
1551 #define MIN_SPEED 4000
1552 #define MAX_SPEED 49000
1553
1554 #define MIN_FRAGSHIFT                   (DMACHUNK_SHIFT + 1)
1555 #define MAX_FRAGSHIFT                   (PAGE_SHIFT)
1556 #define MIN_FRAGSIZE                    (1 << MIN_FRAGSHIFT)
1557 #define MAX_FRAGSIZE                    (1 << MAX_FRAGSHIFT)
1558 #define MIN_FRAGCOUNT(fragsize)         3
1559 #define MAX_FRAGCOUNT(fragsize)         (32 * PAGE_SIZE / (fragsize))
1560 #define DEFAULT_FRAGSHIFT               12
1561 #define DEFAULT_FRAGCOUNT               16
1562 #define DEFAULT_SUBDIVSHIFT             0
1563
1564 /*
1565  * The software buffer (swbuf) is a ring buffer shared between user
1566  * level and interrupt level.  Each level owns some of the bytes in
1567  * the buffer, and may give bytes away by calling swb_inc_{u,i}().
1568  * User level calls _u for user, and interrupt level calls _i for
1569  * interrupt.
1570  *
1571  * port->swb_{u,i}_avail is the number of bytes available to that level.
1572  *
1573  * port->swb_{u,i}_idx is the index of the first available byte in the
1574  * buffer.
1575  *
1576  * Each level calls swb_inc_{u,i}() to atomically increment its index,
1577  * recalculate the number of bytes available for both sides, and
1578  * return the number of bytes available.  Since each side can only
1579  * give away bytes, the other side can only increase the number of
1580  * bytes available to this side.  Each side updates its own index
1581  * variable, swb_{u,i}_idx, so no lock is needed to read it.
1582  *
1583  * To query the number of bytes available, call swb_inc_{u,i} with an
1584  * increment of zero.
1585  */
1586
1587 static __inline__ unsigned int __swb_inc_u(vwsnd_port_t *port, int inc)
1588 {
1589         if (inc) {
1590                 port->swb_u_idx += inc;
1591                 port->swb_u_idx %= port->swbuf_size;
1592                 port->swb_u_avail -= inc;
1593                 port->swb_i_avail += inc;
1594         }
1595         return port->swb_u_avail;
1596 }
1597
1598 static __inline__ unsigned int swb_inc_u(vwsnd_port_t *port, int inc)
1599 {
1600         unsigned long flags;
1601         unsigned int ret;
1602
1603         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
1604         {
1605                 ret = __swb_inc_u(port, inc);
1606         }
1607         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
1608         return ret;
1609 }
1610
1611 static __inline__ unsigned int __swb_inc_i(vwsnd_port_t *port, int inc)
1612 {
1613         if (inc) {
1614                 port->swb_i_idx += inc;
1615                 port->swb_i_idx %= port->swbuf_size;
1616                 port->swb_i_avail -= inc;
1617                 port->swb_u_avail += inc;
1618         }
1619         return port->swb_i_avail;
1620 }
1621
1622 static __inline__ unsigned int swb_inc_i(vwsnd_port_t *port, int inc)
1623 {
1624         unsigned long flags;
1625         unsigned int ret;
1626
1627         spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);
1628         {
1629                 ret = __swb_inc_i(port, inc);
1630         }
1631         spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
1632         return ret;
1633 }
1634
1635 /*
1636  * pcm_setup - this routine initializes all port state after
1637  * mode-setting ioctls have been done, but before the first I/O is
1638  * done.
1639  *
1640  * Locking: called with devc->io_sema held.
1641  *
1642  * Returns 0 on success, -errno on failure.
1643  */
1644
1645 static int pcm_setup(vwsnd_dev_t *devc,
1646                      vwsnd_port_t *rport,
1647                      vwsnd_port_t *wport)
1648 {
1649         vwsnd_port_t *aport = rport ? rport : wport;
1650         int sample_size;
1651         unsigned int zero_word;
1652
1653         DBGEV("(devc=0x%p, rport=0x%p, wport=0x%p)\n", devc, rport, wport);
1654
1655         ASSERT(aport != NULL);
1656         if (aport->swbuf != NULL)
1657                 return 0;
1658         switch (aport->sw_samplefmt) {
1659         case AFMT_MU_LAW:
1660                 sample_size = 1;
1661                 zero_word = 0xFFFFFFFF ^ 0x80808080;
1662                 break;
1663
1664         case AFMT_A_LAW:
1665                 sample_size = 1;
1666                 zero_word = 0xD5D5D5D5 ^ 0x80808080;
1667                 break;
1668
1669         case AFMT_U8:
1670                 sample_size = 1;
1671                 zero_word = 0x80808080;
1672                 break;
1673
1674         case AFMT_S8:
1675                 sample_size = 1;
1676                 zero_word = 0x00000000;
1677                 break;
1678
1679         case AFMT_S16_LE:
1680                 sample_size = 2;
1681                 zero_word = 0x00000000;
1682                 break;
1683
1684         default:
1685                 sample_size = 0;        /* prevent compiler warning */
1686                 zero_word = 0;
1687                 ASSERT(0);
1688         }
1689         aport->sample_size  = sample_size;
1690         aport->zero_word    = zero_word;
1691         aport->frame_size   = aport->sw_channels * aport->sample_size;
1692         aport->hw_fragshift = aport->sw_fragshift - aport->sw_subdivshift;
1693         aport->hw_fragsize  = 1 << aport->hw_fragshift;
1694         aport->hw_fragcount = aport->sw_fragcount << aport->sw_subdivshift;
1695         ASSERT(aport->hw_fragsize >= MIN_FRAGSIZE);
1696         ASSERT(aport->hw_fragsize <= MAX_FRAGSIZE);
1697         ASSERT(aport->hw_fragcount >= MIN_FRAGCOUNT(aport->hw_fragsize));
1698         ASSERT(aport->hw_fragcount <= MAX_FRAGCOUNT(aport->hw_fragsize));
1699         if (rport) {
1700                 int hwfrags, swfrags;
1701                 rport->hwbuf_max = aport->hwbuf_size - DMACHUNK_SIZE;
1702                 hwfrags = rport->hwbuf_max >> aport->hw_fragshift;
1703                 swfrags = aport->hw_fragcount - hwfrags;
1704                 if (swfrags < 2)
1705                         swfrags = 2;
1706                 rport->swbuf_size = swfrags * aport->hw_fragsize;
1707                 DBGPV("hwfrags = %d, swfrags = %d\n", hwfrags, swfrags);
1708                 DBGPV("read hwbuf_max = %d, swbuf_size = %d\n",
1709                      rport->hwbuf_max, rport->swbuf_size);
1710         }
1711         if (wport) {
1712                 int hwfrags, swfrags;
1713                 int total_bytes = aport->hw_fragcount * aport->hw_fragsize;
1714                 wport->hwbuf_max = aport->hwbuf_size - DMACHUNK_SIZE;
1715                 if (wport->hwbuf_max > total_bytes)
1716                         wport->hwbuf_max = total_bytes;
1717                 hwfrags = wport->hwbuf_max >> aport->hw_fragshift;
1718                 DBGPV("hwfrags = %d\n", hwfrags);
1719                 swfrags = aport->hw_fragcount - hwfrags;
1720                 if (swfrags < 2)
1721                         swfrags = 2;
1722                 wport->swbuf_size = swfrags * aport->hw_fragsize;
1723                 DBGPV("hwfrags = %d, swfrags = %d\n", hwfrags, swfrags);
1724                 DBGPV("write hwbuf_max = %d, swbuf_size = %d\n",
1725                      wport->hwbuf_max, wport->swbuf_size);
1726         }
1727
1728         aport->swb_u_idx    = 0;
1729         aport->swb_i_idx    = 0;
1730         aport->byte_count   = 0;
1731
1732         /*
1733          * Is this a Cobalt bug?  We need to make this buffer extend
1734          * one page further than we actually use -- somehow memcpy
1735          * causes an exceptoin otherwise.  I suspect there's a bug in
1736          * Cobalt (or somewhere) where it's generating a fault on a
1737          * speculative load or something.  Obviously, I haven't taken
1738          * the time to track it down.
1739          */
1740
1741         aport->swbuf        = vmalloc(aport->swbuf_size + PAGE_SIZE);
1742         if (!aport->swbuf)
1743                 return -ENOMEM;
1744         if (rport && wport) {
1745                 ASSERT(aport == rport);
1746                 ASSERT(wport->swbuf == NULL);
1747                 /* One extra page - see comment above. */
1748                 wport->swbuf = vmalloc(aport->swbuf_size + PAGE_SIZE);
1749                 if (!wport->swbuf) {
1750                         vfree(aport->swbuf);
1751                         aport->swbuf = NULL;
1752                         return -ENOMEM;
1753                 }
1754                 wport->sample_size  = rport->sample_size;
1755                 wport->zero_word    = rport->zero_word;
1756                 wport->frame_size   = rport->frame_size;
1757                 wport->hw_fragshift = rport->hw_fragshift;
1758                 wport->hw_fragsize  = rport->hw_fragsize;
1759                 wport->hw_fragcount = rport->hw_fragcount;
1760                 wport->swbuf_size   = rport->swbuf_size;
1761                 wport->hwbuf_max    = rport->hwbuf_max;
1762                 wport->swb_u_idx    = rport->swb_u_idx;
1763                 wport->swb_i_idx    = rport->swb_i_idx;
1764                 wport->byte_count   = rport->byte_count;
1765         }
1766         if (rport) {
1767                 rport->swb_u_avail = 0;
1768                 rport->swb_i_avail = rport->swbuf_size;
1769                 rport->swstate = SW_RUN;
1770                 li_setup_dma(&rport->chan,
1771                              &li_comm1,
1772                              &devc->lith,
1773                              rport->hwbuf_paddr,
1774                              HWBUF_SHIFT,
1775                              rport->hw_fragshift,
1776                              rport->sw_channels,
1777                              rport->sample_size);
1778                 ad1843_setup_adc(&devc->lith,
1779                                  rport->sw_framerate,
1780                                  rport->sw_samplefmt,
1781                                  rport->sw_channels);
1782                 li_enable_interrupts(&devc->lith, READ_INTR_MASK);
1783                 if (!(rport->flags & DISABLED)) {
1784                         ustmsc_t ustmsc;
1785                         rport->hwstate = HW_RUNNING;
1786                         li_activate_dma(&rport->chan);
1787                         li_read_USTMSC(&rport->chan, &ustmsc);
1788                         rport->MSC_offset = ustmsc.msc;
1789                 }
1790         }
1791         if (wport) {
1792                 if (wport->hwbuf_max > wport->swbuf_size)
1793                         wport->hwbuf_max = wport->swbuf_size;
1794                 wport->flags &= ~ERFLOWN;
1795                 wport->swb_u_avail = wport->swbuf_size;
1796                 wport->swb_i_avail = 0;
1797                 wport->swstate = SW_RUN;
1798                 li_setup_dma(&wport->chan,
1799                              &li_comm2,
1800                              &devc->lith,
1801                              wport->hwbuf_paddr,
1802                              HWBUF_SHIFT,
1803                              wport->hw_fragshift,
1804                              wport->sw_channels,
1805                              wport->sample_size);
1806                 ad1843_setup_dac(&devc->lith,
1807                                  wport->sw_framerate,
1808                                  wport->sw_samplefmt,
1809                                  wport->sw_channels);
1810                 li_enable_interrupts(&devc->lith, WRITE_INTR_MASK);
1811         }
1812         DBGRV();
1813         return 0;
1814 }
1815
1816 /*
1817  * pcm_shutdown_port - shut down one port (direction) for PCM I/O.
1818  * Only called from pcm_shutdown.
1819  */
1820
1821 static void pcm_shutdown_port(vwsnd_dev_t *devc,
1822                               vwsnd_port_t *aport,
1823                               unsigned int mask)
1824 {
1825         unsigned long flags;
1826         vwsnd_port_hwstate_t hwstate;
1827         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1828
1829         aport->swstate = SW_INITIAL;
1830         add_wait_queue(&aport->queue, &wait);
1831         while (1) {
1832                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1833                 spin_lock_irqsave(&aport->lock, flags);
1834                 {
1835                         hwstate = aport->hwstate;
1836                 }               
1837                 spin_unlock_irqrestore(&aport->lock, flags);
1838                 if (hwstate == HW_STOPPED)
1839                         break;
1840                 schedule();
1841         }
1842         current->state = TASK_RUNNING;
1843         remove_wait_queue(&aport->queue, &wait);
1844         li_disable_interrupts(&devc->lith, mask);
1845         if (aport == &devc->rport)
1846                 ad1843_shutdown_adc(&devc->lith);
1847         else /* aport == &devc->wport) */
1848                 ad1843_shutdown_dac(&devc->lith);
1849         li_shutdown_dma(&aport->chan);
1850         vfree(aport->swbuf);
1851         aport->swbuf = NULL;
1852         aport->byte_count = 0;
1853 }
1854
1855 /*
1856  * pcm_shutdown undoes what pcm_setup did.
1857  * Also sets the ports' swstate to newstate.
1858  */
1859
1860 static void pcm_shutdown(vwsnd_dev_t *devc,
1861                          vwsnd_port_t *rport,
1862                          vwsnd_port_t *wport)
1863 {
1864         DBGEV("(devc=0x%p, rport=0x%p, wport=0x%p)\n", devc, rport, wport);
1865
1866         if (rport && rport->swbuf) {
1867                 DBGPV("shutting down rport\n");
1868                 pcm_shutdown_port(devc, rport, READ_INTR_MASK);
1869         }
1870         if (wport && wport->swbuf) {
1871                 DBGPV("shutting down wport\n");
1872                 pcm_shutdown_port(devc, wport, WRITE_INTR_MASK);
1873         }
1874         DBGRV();
1875 }
1876
1877 static void pcm_copy_in(vwsnd_port_t *rport, int swidx, int hwidx, int nb)
1878 {
1879         char *src = rport->hwbuf + hwidx;
1880         char *dst = rport->swbuf + swidx;
1881         int fmt = rport->sw_samplefmt;
1882
1883         DBGPV("swidx = %d, hwidx = %d\n", swidx, hwidx);
1884         ASSERT(rport->hwbuf != NULL);
1885         ASSERT(rport->swbuf != NULL);
1886         ASSERT(nb > 0 && (nb % 32) == 0);
1887         ASSERT(swidx % 32 == 0 && hwidx % 32 == 0);
1888         ASSERT(swidx >= 0 && swidx + nb <= rport->swbuf_size);
1889         ASSERT(hwidx >= 0 && hwidx + nb <= rport->hwbuf_size);
1890
1891         if (fmt == AFMT_MU_LAW || fmt == AFMT_A_LAW || fmt == AFMT_S8) {
1892
1893                 /* See Sample Format Notes above. */
1894
1895                 char *end = src + nb;
1896                 while (src < end)
1897                         *dst++ = *src++ ^ 0x80;
1898         } else
1899                 memcpy(dst, src, nb);
1900 }
1901
1902 static void pcm_copy_out(vwsnd_port_t *wport, int swidx, int hwidx, int nb)
1903 {
1904         char *src = wport->swbuf + swidx;
1905         char *dst = wport->hwbuf + hwidx;
1906         int fmt = wport->sw_samplefmt;
1907
1908         ASSERT(nb > 0 && (nb % 32) == 0);
1909         ASSERT(wport->hwbuf != NULL);
1910         ASSERT(wport->swbuf != NULL);
1911         ASSERT(swidx % 32 == 0 && hwidx % 32 == 0);
1912         ASSERT(swidx >= 0 && swidx + nb <= wport->swbuf_size);
1913         ASSERT(hwidx >= 0 && hwidx + nb <= wport->hwbuf_size);
1914         if (fmt == AFMT_MU_LAW || fmt == AFMT_A_LAW || fmt == AFMT_S8) {
1915
1916                 /* See Sample Format Notes above. */
1917
1918                 char *end = src + nb;
1919                 while (src < end)
1920                         *dst++ = *src++ ^ 0x80;
1921         } else
1922                 memcpy(dst, src, nb);
1923 }
1924
1925 /*
1926  * pcm_output() is called both from baselevel and from interrupt level.
1927  * This is where audio frames are copied into the hardware-accessible
1928  * ring buffer.
1929  *
1930  * Locking note: The part of this routine that figures out what to do
1931  * holds wport->lock.  The longer part releases wport->lock, but sets
1932  * wport->flags & HW_BUSY.  Afterward, it reacquires wport->lock, and
1933  * checks for more work to do.
1934  *
1935  * If another thread calls pcm_output() while HW_BUSY is set, it
1936  * returns immediately, knowing that the thread that set HW_BUSY will
1937  * look for more work to do before returning.
1938  *
1939  * This has the advantage that port->lock is held for several short
1940  * periods instead of one long period.  Also, when pcm_output is
1941  * called from base level, it reenables interrupts.
1942  */
1943
1944 static void pcm_output(vwsnd_dev_t *devc, int erflown, int nb)
1945 {
1946         vwsnd_port_t *wport = &devc->wport;
1947         const int hwmax  = wport->hwbuf_max;
1948         const int hwsize = wport->hwbuf_size;
1949         const int swsize = wport->swbuf_size;
1950         const int fragsize = wport->hw_fragsize;
1951         unsigned long iflags;
1952
1953         DBGEV("(devc=0x%p, erflown=%d, nb=%d)\n", devc, erflown, nb);
1954         spin_lock_irqsave(&wport->lock, iflags);
1955         if (erflown)
1956                 wport->flags |= ERFLOWN;
1957         (void) __swb_inc_u(wport, nb);
1958         if (wport->flags & HW_BUSY) {
1959                 spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, iflags);
1960                 DBGPV("returning: HW BUSY\n");
1961                 return;
1962         }
1963         if (wport->flags & DISABLED) {
1964                 spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, iflags);
1965                 DBGPV("returning: DISABLED\n");
1966                 return;
1967         }
1968         wport->flags |= HW_BUSY;
1969         while (1) {
1970                 int swptr, hwptr, hw_avail, sw_avail, swidx;
1971                 vwsnd_port_hwstate_t hwstate = wport->hwstate;
1972                 vwsnd_port_swstate_t swstate = wport->swstate;
1973                 int hw_unavail;
1974                 ustmsc_t ustmsc;
1975
1976                 hwptr = li_read_hwptr(&wport->chan);
1977                 swptr = li_read_swptr(&wport->chan);
1978                 hw_unavail = (swptr - hwptr + hwsize) % hwsize;
1979                 hw_avail = (hwmax - hw_unavail) & -fragsize;
1980                 sw_avail = wport->swb_i_avail & -fragsize;
1981                 if (sw_avail && swstate == SW_RUN) {
1982                         if (wport->flags & ERFLOWN) {
1983                                 wport->flags &= ~ERFLOWN;
1984                         }
1985                 } else if (swstate == SW_INITIAL ||
1986                          swstate == SW_OFF ||
1987                          (swstate == SW_DRAIN &&
1988                           !sw_avail &&
1989                           (wport->flags & ERFLOWN))) {
1990                         DBGP("stopping.  hwstate = %d\n", hwstate);
1991                         if (hwstate != HW_STOPPED) {
1992                                 li_deactivate_dma(&wport->chan);
1993                                 wport->hwstate = HW_STOPPED;
1994                         }
1995                         wake_up(&wport->queue);
1996                         break;
1997                 }
1998                 if (!sw_avail || !hw_avail)
1999                         break;
2000                 spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, iflags);
2001
2002                 /*
2003                  * We gave up the port lock, but we have the HW_BUSY flag.
2004                  * Proceed without accessing any nonlocal state.
2005                  * Do not exit the loop -- must check for more work.
2006                  */
2007
2008                 swidx = wport->swb_i_idx;
2009                 nb = hw_avail;
2010                 if (nb > sw_avail)
2011                         nb = sw_avail;
2012                 if (nb > hwsize - swptr)
2013                         nb = hwsize - swptr; /* don't overflow hwbuf */
2014                 if (nb > swsize - swidx)
2015                         nb = swsize - swidx; /* don't overflow swbuf */
2016                 ASSERT(nb > 0);
2017                 if (nb % fragsize) {
2018                         DBGP("nb = %d, fragsize = %d\n", nb, fragsize);
2019                         DBGP("hw_avail = %d\n", hw_avail);
2020                         DBGP("sw_avail = %d\n", sw_avail);
2021                         DBGP("hwsize = %d, swptr = %d\n", hwsize, swptr);
2022                         DBGP("swsize = %d, swidx = %d\n", swsize, swidx);
2023                 }
2024                 ASSERT(!(nb % fragsize));
2025                 DBGPV("copying swb[%d..%d] to hwb[%d..%d]\n",
2026                       swidx, swidx + nb, swptr, swptr + nb);
2027                 pcm_copy_out(wport, swidx, swptr, nb);
2028                 li_write_swptr(&wport->chan, (swptr + nb) % hwsize);
2029                 spin_lock_irqsave(&wport->lock, iflags);
2030                 if (hwstate == HW_STOPPED) {
2031                         DBGPV("starting\n");
2032                         li_activate_dma(&wport->chan);
2033                         wport->hwstate = HW_RUNNING;
2034                         li_read_USTMSC(&wport->chan, &ustmsc);
2035                         ASSERT(wport->byte_count % wport->frame_size == 0);
2036                         wport->MSC_offset = ustmsc.msc - wport->byte_count / wport->frame_size;
2037                 }
2038                 __swb_inc_i(wport, nb);
2039                 wport->byte_count += nb;
2040                 wport->frag_count += nb / fragsize;
2041                 ASSERT(nb % fragsize == 0);
2042                 wake_up(&wport->queue);
2043         }
2044         wport->flags &= ~HW_BUSY;
2045         spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, iflags);
2046         DBGRV();
2047 }
2048
2049 /*
2050  * pcm_input() is called both from baselevel and from interrupt level.
2051  * This is where audio frames are copied out of the hardware-accessible
2052  * ring buffer.
2053  *
2054  * Locking note: The part of this routine that figures out what to do
2055  * holds rport->lock.  The longer part releases rport->lock, but sets
2056  * rport->flags & HW_BUSY.  Afterward, it reacquires rport->lock, and
2057  * checks for more work to do.
2058  *
2059  * If another thread calls pcm_input() while HW_BUSY is set, it
2060  * returns immediately, knowing that the thread that set HW_BUSY will
2061  * look for more work to do before returning.
2062  *
2063  * This has the advantage that port->lock is held for several short
2064  * periods instead of one long period.  Also, when pcm_input is
2065  * called from base level, it reenables interrupts.
2066  */
2067
2068 static void pcm_input(vwsnd_dev_t *devc, int erflown, int nb)
2069 {
2070         vwsnd_port_t *rport = &devc->rport;
2071         const int hwmax  = rport->hwbuf_max;
2072         const int hwsize = rport->hwbuf_size;
2073         const int swsize = rport->swbuf_size;
2074         const int fragsize = rport->hw_fragsize;
2075         unsigned long iflags;
2076
2077         DBGEV("(devc=0x%p, erflown=%d, nb=%d)\n", devc, erflown, nb);
2078
2079         spin_lock_irqsave(&rport->lock, iflags);
2080         if (erflown)
2081                 rport->flags |= ERFLOWN;
2082         (void) __swb_inc_u(rport, nb);
2083         if (rport->flags & HW_BUSY || !rport->swbuf) {
2084                 spin_unlock_irqrestore(&rport->lock, iflags);
2085                 DBGPV("returning: HW BUSY or !swbuf\n");
2086                 return;
2087         }
2088         if (rport->flags & DISABLED) {
2089                 spin_unlock_irqrestore(&rport->lock, iflags);
2090                 DBGPV("returning: DISABLED\n");
2091                 return;
2092         }
2093         rport->flags |= HW_BUSY;
2094         while (1) {
2095                 int swptr, hwptr, hw_avail, sw_avail, swidx;
2096                 vwsnd_port_hwstate_t hwstate = rport->hwstate;
2097                 vwsnd_port_swstate_t swstate = rport->swstate;
2098
2099                 hwptr = li_read_hwptr(&rport->chan);
2100                 swptr = li_read_swptr(&rport->chan);
2101                 hw_avail = (hwptr - swptr + hwsize) % hwsize & -fragsize;
2102                 if (hw_avail > hwmax)
2103                         hw_avail = hwmax;
2104                 sw_avail = rport->swb_i_avail & -fragsize;
2105                 if (swstate != SW_RUN) {
2106                         DBGP("stopping.  hwstate = %d\n", hwstate);
2107                         if (hwstate != HW_STOPPED) {
2108                                 li_deactivate_dma(&rport->chan);
2109                                 rport->hwstate = HW_STOPPED;
2110                         }
2111                         wake_up(&rport->queue);
2112                         break;
2113                 }
2114                 if (!sw_avail || !hw_avail)
2115                         break;
2116                 spin_unlock_irqrestore(&rport->lock, iflags);
2117
2118                 /*
2119                  * We gave up the port lock, but we have the HW_BUSY flag.
2120                  * Proceed without accessing any nonlocal state.
2121                  * Do not exit the loop -- must check for more work.
2122                  */
2123
2124                 swidx = rport->swb_i_idx;
2125                 nb = hw_avail;
2126                 if (nb > sw_avail)
2127                         nb = sw_avail;
2128                 if (nb > hwsize - swptr)
2129                         nb = hwsize - swptr; /* don't overflow hwbuf */
2130                 if (nb > swsize - swidx)
2131                         nb = swsize - swidx; /* don't overflow swbuf */
2132                 ASSERT(nb > 0);
2133                 if (nb % fragsize) {
2134                         DBGP("nb = %d, fragsize = %d\n", nb, fragsize);
2135                         DBGP("hw_avail = %d\n", hw_avail);
2136                         DBGP("sw_avail = %d\n", sw_avail);
2137                         DBGP("hwsize = %d, swptr = %d\n", hwsize, swptr);
2138                         DBGP("swsize = %d, swidx = %d\n", swsize, swidx);
2139                 }
2140                 ASSERT(!(nb % fragsize));
2141                 DBGPV("copying hwb[%d..%d] to swb[%d..%d]\n",
2142                       swptr, swptr + nb, swidx, swidx + nb);
2143                 pcm_copy_in(rport, swidx, swptr, nb);
2144                 li_write_swptr(&rport->chan, (swptr + nb) % hwsize);
2145                 spin_lock_irqsave(&rport->lock, iflags);
2146                 __swb_inc_i(rport, nb);
2147                 rport->byte_count += nb;
2148                 rport->frag_count += nb / fragsize;
2149                 ASSERT(nb % fragsize == 0);
2150                 wake_up(&rport->queue);
2151         }
2152         rport->flags &= ~HW_BUSY;
2153         spin_unlock_irqrestore(&rport->lock, iflags);
2154         DBGRV();
2155 }
2156
2157 /*
2158  * pcm_flush_frag() writes zero samples to fill the current fragment,
2159  * then flushes it to the hardware.
2160  *
2161  * It is only meaningful to flush output, not input.
2162  */
2163
2164 static void pcm_flush_frag(vwsnd_dev_t *devc)
2165 {
2166         vwsnd_port_t *wport = &devc->wport;
2167
2168         DBGPV("swstate = %d\n", wport->swstate);
2169         if (wport->swstate == SW_RUN) {
2170                 int idx = wport->swb_u_idx;
2171                 int end = (idx + wport->hw_fragsize - 1)
2172                         >> wport->hw_fragshift
2173                         << wport->hw_fragshift;
2174                 int nb = end - idx;
2175                 DBGPV("clearing %d bytes\n", nb);
2176                 if (nb)
2177                         memset(wport->swbuf + idx,
2178                                (char) wport->zero_word,
2179                                nb);
2180                 wport->swstate = SW_DRAIN;
2181                 pcm_output(devc, 0, nb);
2182         }
2183         DBGRV();
2184 }
2185
2186 /*
2187  * Wait for output to drain.  This sleeps uninterruptibly because
2188  * there is nothing intelligent we can do if interrupted.  This
2189  * means the process will be delayed in responding to the signal.
2190  */
2191
2192 static void pcm_write_sync(vwsnd_dev_t *devc)
2193 {
2194         vwsnd_port_t *wport = &devc->wport;
2195         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2196         unsigned long flags;
2197         vwsnd_port_hwstate_t hwstate;
2198
2199         DBGEV("(devc=0x%p)\n", devc);
2200         add_wait_queue(&wport->queue, &wait);
2201         while (1) {
2202                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2203                 spin_lock_irqsave(&wport->lock, flags);
2204                 {
2205                         hwstate = wport->hwstate;
2206                 }
2207                 spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, flags);
2208                 if (hwstate == HW_STOPPED)
2209                         break;
2210                 schedule();
2211         }
2212         current->state = TASK_RUNNING;
2213         remove_wait_queue(&wport->queue, &wait);
2214         DBGPV("swstate = %d, hwstate = %d\n", wport->swstate, wport->hwstate);
2215         DBGRV();
2216 }
2217
2218 /*****************************************************************************/
2219 /* audio driver */
2220
2221 /*
2222  * seek on an audio device always fails.
2223  */
2224
2225 static void vwsnd_audio_read_intr(vwsnd_dev_t *devc, unsigned int status)
2226 {
2227         int overflown = status & LI_INTR_COMM1_OVERFLOW;
2228
2229         if (status & READ_INTR_MASK)
2230                 pcm_input(devc, overflown, 0);
2231 }
2232
2233 static void vwsnd_audio_write_intr(vwsnd_dev_t *devc, unsigned int status)
2234 {
2235         int underflown = status & LI_INTR_COMM2_UNDERFLOW;
2236
2237         if (status & WRITE_INTR_MASK)
2238                 pcm_output(devc, underflown, 0);
2239 }
2240
2241 static void vwsnd_audio_intr(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
2242 {
2243         vwsnd_dev_t *devc = (vwsnd_dev_t *) dev_id;
2244         unsigned int status;
2245
2246         DBGEV("(irq=%d, dev_id=0x%p, regs=0x%p)\n", irq, dev_id, regs);
2247
2248         status = li_get_clear_intr_status(&devc->lith);
2249         vwsnd_audio_read_intr(devc, status);
2250         vwsnd_audio_write_intr(devc, status);
2251 }
2252
2253 static ssize_t vwsnd_audio_do_read(struct file *file,
2254                                    char *buffer,
2255                                    size_t count,
2256                                    loff_t *ppos)
2257 {
2258         vwsnd_dev_t *devc = file->private_data;
2259         vwsnd_port_t *rport = ((file->f_mode & FMODE_READ) ?
2260                                &devc->rport : NULL);
2261         int ret, nb;
2262
2263         DBGEV("(file=0x%p, buffer=0x%p, count=%d, ppos=0x%p)\n",
2264              file, buffer, count, ppos);
2265
2266         if (!rport)
2267                 return -EINVAL;
2268
2269         if (rport->swbuf == NULL) {
2270                 vwsnd_port_t *wport = (file->f_mode & FMODE_WRITE) ?
2271                         &devc->wport : NULL;
2272                 ret = pcm_setup(devc, rport, wport);
2273                 if (ret < 0)
2274                         return ret;
2275         }
2276
2277         if (!access_ok(VERIFY_READ, buffer, count))
2278                 return -EFAULT;
2279         ret = 0;
2280         while (count) {
2281                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2282                 add_wait_queue(&rport->queue, &wait);
2283                 while ((nb = swb_inc_u(rport, 0)) == 0) {
2284                         DBGPV("blocking\n");
2285                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2286                         if (rport->flags & DISABLED ||
2287                             file->f_flags & O_NONBLOCK) {
2288                                 current->state = TASK_RUNNING;
2289                                 remove_wait_queue(&rport->queue, &wait);
2290                                 return ret ? ret : -EAGAIN;
2291                         }
2292                         schedule();
2293                         if (signal_pending(current)) {
2294                                 current->state = TASK_RUNNING;
2295                                 remove_wait_queue(&rport->queue, &wait);
2296                                 return ret ? ret : -ERESTARTSYS;
2297                         }
2298                 }
2299                 current->state = TASK_RUNNING;
2300                 remove_wait_queue(&rport->queue, &wait);
2301                 pcm_input(devc, 0, 0);
2302                 /* nb bytes are available in userbuf. */
2303                 if (nb > count)
2304                         nb = count;
2305                 DBGPV("nb = %d\n", nb);
2306                 copy_to_user(buffer, rport->swbuf + rport->swb_u_idx, nb);
2307                 (void) swb_inc_u(rport, nb);
2308                 buffer += nb;
2309                 count -= nb;
2310                 ret += nb;
2311         }
2312         DBGPV("returning %d\n", ret);
2313         return ret;
2314 }
2315
2316 static ssize_t vwsnd_audio_read(struct file *file,
2317                                 char *buffer,
2318                                 size_t count,
2319                                 loff_t *ppos)
2320 {
2321         vwsnd_dev_t *devc = file->private_data;
2322         ssize_t ret;
2323
2324         down(&devc->io_sema);
2325         ret = vwsnd_audio_do_read(file, buffer, count, ppos);
2326         up(&devc->io_sema);
2327         return ret;
2328 }
2329
2330 static ssize_t vwsnd_audio_do_write(struct file *file,
2331                                     const char *buffer,
2332                                     size_t count,
2333                                     loff_t *ppos)
2334 {
2335         vwsnd_dev_t *devc = file->private_data;
2336         vwsnd_port_t *wport = ((file->f_mode & FMODE_WRITE) ?
2337                                &devc->wport : NULL);
2338         int ret, nb;
2339
2340         DBGEV("(file=0x%p, buffer=0x%p, count=%d, ppos=0x%p)\n",
2341               file, buffer, count, ppos);
2342
2343         if (!wport)
2344                 return -EINVAL;
2345
2346         if (wport->swbuf == NULL) {
2347                 vwsnd_port_t *rport = (file->f_mode & FMODE_READ) ?
2348                         &devc->rport : NULL;
2349                 ret = pcm_setup(devc, rport, wport);
2350                 if (ret < 0)
2351                         return ret;
2352         }
2353         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, buffer, count))
2354                 return -EFAULT;
2355         ret = 0;
2356         while (count) {
2357                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2358                 add_wait_queue(&wport->queue, &wait);
2359                 while ((nb = swb_inc_u(wport, 0)) == 0) {
2360                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
2361                         if (wport->flags & DISABLED ||
2362                             file->f_flags & O_NONBLOCK) {
2363                                 current->state = TASK_RUNNING;
2364                                 remove_wait_queue(&wport->queue, &wait);
2365                                 return ret ? ret : -EAGAIN;
2366                         }
2367                         schedule();
2368                         if (signal_pending(current)) {
2369                                 current->state = TASK_RUNNING;
2370                                 remove_wait_queue(&wport->queue, &wait);
2371                                 return ret ? ret : -ERESTARTSYS;
2372                         }
2373                 }
2374                 current->state = TASK_RUNNING;
2375                 remove_wait_queue(&wport->queue, &wait);
2376                 /* nb bytes are available in userbuf. */
2377                 if (nb > count)
2378                         nb = count;
2379                 DBGPV("nb = %d\n", nb);
2380                 copy_from_user(wport->swbuf + wport->swb_u_idx, buffer, nb);
2381                 pcm_output(devc, 0, nb);
2382                 buffer += nb;
2383                 count -= nb;
2384                 ret += nb;
2385         }
2386         DBGPV("returning %d\n", ret);
2387         return ret;
2388 }
2389
2390 static ssize_t vwsnd_audio_write(struct file *file,
2391                                  const char *buffer,
2392                                  size_t count,
2393                                  loff_t *ppos)
2394 {
2395         vwsnd_dev_t *devc = file->private_data;
2396         ssize_t ret;
2397
2398         down(&devc->io_sema);
2399         ret = vwsnd_audio_do_write(file, buffer, count, ppos);
2400         up(&devc->io_sema);
2401         return ret;
2402 }
2403
2404 /* No kernel lock - fine */
2405 static unsigned int vwsnd_audio_poll(struct file *file,
2406                                      struct poll_table_struct *wait)
2407 {
2408         vwsnd_dev_t *devc = (vwsnd_dev_t *) file->private_data;
2409         vwsnd_port_t *rport = (file->f_mode & FMODE_READ) ?
2410                 &devc->rport : NULL;
2411         vwsnd_port_t *wport = (file->f_mode & FMODE_WRITE) ?
2412                 &devc->wport : NULL;
2413         unsigned int mask = 0;
2414
2415         DBGEV("(file=0x%p, wait=0x%p)\n", file, wait);
2416
2417         ASSERT(rport || wport);
2418         if (rport) {
2419                 poll_wait(file, &rport->queue, wait);
2420                 if (swb_inc_u(rport, 0))
2421                         mask |= (POLLIN | POLLRDNORM);
2422         }
2423         if (wport) {
2424                 poll_wait(file, &wport->queue, wait);
2425                 if (wport->swbuf == NULL || swb_inc_u(wport, 0))
2426                         mask |= (POLLOUT | POLLWRNORM);
2427         }
2428
2429         DBGPV("returning 0x%x\n", mask);
2430         return mask;
2431 }
2432
2433 static int vwsnd_audio_do_ioctl(struct inode *inode,
2434                                 struct file *file,
2435                                 unsigned int cmd,
2436                                 unsigned long arg)
2437 {
2438         vwsnd_dev_t *devc = (vwsnd_dev_t *) file->private_data;
2439         vwsnd_port_t *rport = (file->f_mode & FMODE_READ) ?
2440                 &devc->rport : NULL;
2441         vwsnd_port_t *wport = (file->f_mode & FMODE_WRITE) ?
2442                 &devc->wport : NULL;
2443         vwsnd_port_t *aport = rport ? rport : wport;
2444         struct audio_buf_info buf_info;
2445         struct count_info info;
2446         unsigned long flags;
2447         int ival;
2448
2449         
2450         DBGEV("(inode=0x%p, file=0x%p, cmd=0x%x, arg=0x%lx)\n",
2451               inode, file, cmd, arg);
2452         switch (cmd) {
2453         case OSS_GETVERSION:            /* _SIOR ('M', 118, int) */
2454                 DBGX("OSS_GETVERSION\n");
2455                 ival = SOUND_VERSION;
2456                 return put_user(ival, (int *) arg);
2457
2458         case SNDCTL_DSP_GETCAPS:        /* _SIOR ('P',15, int) */
2459                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETCAPS\n");
2460                 ival = DSP_CAP_DUPLEX | DSP_CAP_REALTIME | DSP_CAP_TRIGGER;
2461                 return put_user(ival, (int *) arg);
2462
2463         case SNDCTL_DSP_GETFMTS:        /* _SIOR ('P',11, int) */
2464                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETFMTS\n");
2465                 ival = (AFMT_S16_LE | AFMT_MU_LAW | AFMT_A_LAW |
2466                         AFMT_U8 | AFMT_S8);
2467                 return put_user(ival, (int *) arg);
2468                 break;
2469
2470         case SOUND_PCM_READ_RATE:       /* _SIOR ('P', 2, int) */
2471                 DBGX("SOUND_PCM_READ_RATE\n");
2472                 ival = aport->sw_framerate;
2473                 return put_user(ival, (int *) arg);
2474
2475         case SOUND_PCM_READ_CHANNELS:   /* _SIOR ('P', 6, int) */
2476                 DBGX("SOUND_PCM_READ_CHANNELS\n");
2477                 ival = aport->sw_channels;
2478                 return put_user(ival, (int *) arg);
2479
2480         case SNDCTL_DSP_SPEED:          /* _SIOWR('P', 2, int) */
2481                 if (get_user(ival, (int *) arg))
2482                         return -EFAULT;
2483                 DBGX("SNDCTL_DSP_SPEED %d\n", ival);
2484                 if (ival) {
2485                         if (aport->swstate != SW_INITIAL) {
2486                                 DBGX("SNDCTL_DSP_SPEED failed: swstate = %d\n",
2487                                      aport->swstate);
2488                                 return -EINVAL;
2489                         }
2490                         if (ival < MIN_SPEED)
2491                                 ival = MIN_SPEED;
2492                         if (ival > MAX_SPEED)
2493                                 ival = MAX_SPEED;
2494                         if (rport)
2495                                 rport->sw_framerate = ival;
2496                         if (wport)
2497                                 wport->sw_framerate = ival;
2498                 } else
2499                         ival = aport->sw_framerate;
2500                 return put_user(ival, (int *) arg);
2501
2502         case SNDCTL_DSP_STEREO:         /* _SIOWR('P', 3, int) */
2503                 if (get_user(ival, (int *) arg))
2504                         return -EFAULT;
2505                 DBGX("SNDCTL_DSP_STEREO %d\n", ival);
2506                 if (ival != 0 && ival != 1)
2507                         return -EINVAL;
2508                 if (aport->swstate != SW_INITIAL)
2509                         return -EINVAL;
2510                 if (rport)
2511                         rport->sw_channels = ival + 1;
2512                 if (wport)
2513                         wport->sw_channels = ival + 1;
2514                 return put_user(ival, (int *) arg);
2515
2516         case SNDCTL_DSP_CHANNELS:       /* _SIOWR('P', 6, int) */
2517                 if (get_user(ival, (int *) arg))
2518                         return -EFAULT;
2519                 DBGX("SNDCTL_DSP_CHANNELS %d\n", ival);
2520                 if (ival != 1 && ival != 2)
2521                         return -EINVAL;
2522                 if (aport->swstate != SW_INITIAL)
2523                         return -EINVAL;
2524                 if (rport)
2525                         rport->sw_channels = ival;
2526                 if (wport)
2527                         wport->sw_channels = ival;
2528                 return put_user(ival, (int *) arg);
2529
2530         case SNDCTL_DSP_GETBLKSIZE:     /* _SIOWR('P', 4, int) */
2531                 ival = pcm_setup(devc, rport, wport);
2532                 if (ival < 0) {
2533                         DBGX("SNDCTL_DSP_GETBLKSIZE failed, errno %d\n", ival);
2534                         return ival;
2535                 }
2536                 ival = 1 << aport->sw_fragshift;
2537                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETBLKSIZE returning %d\n", ival);
2538                 return put_user(ival, (int *) arg);
2539
2540         case SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT:    /* _SIOWR('P',10, int) */
2541                 if (get_user(ival, (int *) arg))
2542                         return -EFAULT;
2543                 DBGX("SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT %d:%d\n",
2544                      ival >> 16, ival & 0xFFFF);
2545                 if (aport->swstate != SW_INITIAL)
2546                         return -EINVAL;
2547                 {
2548                         int sw_fragshift = ival & 0xFFFF;
2549                         int sw_subdivshift = aport->sw_subdivshift;
2550                         int hw_fragshift = sw_fragshift - sw_subdivshift;
2551                         int sw_fragcount = (ival >> 16) & 0xFFFF;
2552                         int hw_fragsize;
2553                         if (hw_fragshift < MIN_FRAGSHIFT)
2554                                 hw_fragshift = MIN_FRAGSHIFT;
2555                         if (hw_fragshift > MAX_FRAGSHIFT)
2556                                 hw_fragshift = MAX_FRAGSHIFT;
2557                         sw_fragshift = hw_fragshift + aport->sw_subdivshift;
2558                         hw_fragsize = 1 << hw_fragshift;
2559                         if (sw_fragcount < MIN_FRAGCOUNT(hw_fragsize))
2560                                 sw_fragcount = MIN_FRAGCOUNT(hw_fragsize);
2561                         if (sw_fragcount > MAX_FRAGCOUNT(hw_fragsize))
2562                                 sw_fragcount = MAX_FRAGCOUNT(hw_fragsize);
2563                         DBGPV("sw_fragshift = %d\n", sw_fragshift);
2564                         DBGPV("rport = 0x%p, wport = 0x%p\n", rport, wport);
2565                         if (rport) {
2566                                 rport->sw_fragshift = sw_fragshift;
2567                                 rport->sw_fragcount = sw_fragcount;
2568                         }
2569                         if (wport) {
2570                                 wport->sw_fragshift = sw_fragshift;
2571                                 wport->sw_fragcount = sw_fragcount;
2572                         }
2573                         ival = sw_fragcount << 16 | sw_fragshift;
2574                 }
2575                 DBGX("SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT returns %d:%d\n",
2576                       ival >> 16, ival & 0xFFFF);
2577                 return put_user(ival, (int *) arg);
2578
2579         case SNDCTL_DSP_SUBDIVIDE:      /* _SIOWR('P', 9, int) */
2580                 if (get_user(ival, (int *) arg))
2581                         return -EFAULT;
2582                 DBGX("SNDCTL_DSP_SUBDIVIDE %d\n", ival);
2583                 if (aport->swstate != SW_INITIAL)
2584                         return -EINVAL;
2585                 {
2586                         int subdivshift;
2587                         int hw_fragshift, hw_fragsize, hw_fragcount;
2588                         switch (ival) {
2589                         case 1: subdivshift = 0; break;
2590                         case 2: subdivshift = 1; break;
2591                         case 4: subdivshift = 2; break;
2592                         default: return -EINVAL;
2593                         }
2594                         hw_fragshift = aport->sw_fragshift - subdivshift;
2595                         if (hw_fragshift < MIN_FRAGSHIFT ||
2596                             hw_fragshift > MAX_FRAGSHIFT)
2597                                 return -EINVAL;
2598                         hw_fragsize = 1 << hw_fragshift;
2599                         hw_fragcount = aport->sw_fragcount >> subdivshift;
2600                         if (hw_fragcount < MIN_FRAGCOUNT(hw_fragsize) ||
2601                             hw_fragcount > MAX_FRAGCOUNT(hw_fragsize))
2602                                 return -EINVAL;
2603                         if (rport)
2604                                 rport->sw_subdivshift = subdivshift;
2605                         if (wport)
2606                                 wport->sw_subdivshift = subdivshift;
2607                 }
2608                 return 0;
2609
2610         case SNDCTL_DSP_SETFMT:         /* _SIOWR('P',5, int) */
2611                 if (get_user(ival, (int *) arg))
2612                         return -EFAULT;
2613                 DBGX("SNDCTL_DSP_SETFMT %d\n", ival);
2614                 if (ival != AFMT_QUERY) {
2615                         if (aport->swstate != SW_INITIAL) {
2616                                 DBGP("SETFMT failed, swstate = %d\n",
2617                                      aport->swstate);
2618                                 return -EINVAL;
2619                         }
2620                         switch (ival) {
2621                         case AFMT_MU_LAW:
2622                         case AFMT_A_LAW:
2623                         case AFMT_U8:
2624                         case AFMT_S8:
2625                         case AFMT_S16_LE:
2626                                 if (rport)
2627                                         rport->sw_samplefmt = ival;
2628                                 if (wport)
2629                                         wport->sw_samplefmt = ival;
2630                                 break;
2631                         default:
2632                                 return -EINVAL;
2633                         }
2634                 }
2635                 ival = aport->sw_samplefmt;
2636                 return put_user(ival, (int *) arg);
2637
2638         case SNDCTL_DSP_GETOSPACE:      /* _SIOR ('P',12, audio_buf_info) */
2639                 DBGXV("SNDCTL_DSP_GETOSPACE\n");
2640                 if (!wport)
2641                         return -EINVAL;
2642                 ival = pcm_setup(devc, rport, wport);
2643                 if (ival < 0)
2644                         return ival;
2645                 ival = swb_inc_u(wport, 0);
2646                 buf_info.fragments = ival >> wport->sw_fragshift;
2647                 buf_info.fragstotal = wport->sw_fragcount;
2648                 buf_info.fragsize = 1 << wport->sw_fragshift;
2649                 buf_info.bytes = ival;
2650                 DBGXV("SNDCTL_DSP_GETOSPACE returns { %d %d %d %d }\n",
2651                      buf_info.fragments, buf_info.fragstotal,
2652                      buf_info.fragsize, buf_info.bytes);
2653                 return copy_to_user((void *) arg, &buf_info, sizeof buf_info) ? -EFAULT : 0;
2654
2655         case SNDCTL_DSP_GETISPACE:      /* _SIOR ('P',13, audio_buf_info) */
2656                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETISPACE\n");
2657                 if (!rport)
2658                         return -EINVAL;
2659                 ival = pcm_setup(devc, rport, wport);
2660                 if (ival < 0)
2661                         return ival;
2662                 ival = swb_inc_u(rport, 0);
2663                 buf_info.fragments = ival >> rport->sw_fragshift;
2664                 buf_info.fragstotal = rport->sw_fragcount;
2665                 buf_info.fragsize = 1 << rport->sw_fragshift;
2666                 buf_info.bytes = ival;
2667                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETISPACE returns { %d %d %d %d }\n",
2668                      buf_info.fragments, buf_info.fragstotal,
2669                      buf_info.fragsize, buf_info.bytes);
2670                 return copy_to_user((void *) arg, &buf_info, sizeof buf_info) ? -EFAULT : 0;
2671
2672         case SNDCTL_DSP_NONBLOCK:       /* _SIO  ('P',14) */
2673                 DBGX("SNDCTL_DSP_NONBLOCK\n");
2674                 file->f_flags |= O_NONBLOCK;
2675                 return 0;
2676
2677         case SNDCTL_DSP_RESET:          /* _SIO  ('P', 0) */
2678                 DBGX("SNDCTL_DSP_RESET\n");
2679                 /*
2680                  * Nothing special needs to be done for input.  Input
2681                  * samples sit in swbuf, but it will be reinitialized
2682                  * to empty when pcm_setup() is called.
2683                  */
2684                 if (wport && wport->swbuf) {
2685                         wport->swstate = SW_INITIAL;
2686                         pcm_output(devc, 0, 0);
2687                         pcm_write_sync(devc);
2688                 }
2689                 pcm_shutdown(devc, rport, wport);
2690                 return 0;
2691
2692         case SNDCTL_DSP_SYNC:           /* _SIO  ('P', 1) */
2693                 DBGX("SNDCTL_DSP_SYNC\n");
2694                 if (wport) {
2695                         pcm_flush_frag(devc);
2696                         pcm_write_sync(devc);
2697                 }
2698                 pcm_shutdown(devc, rport, wport);
2699                 return 0;
2700
2701         case SNDCTL_DSP_POST:           /* _SIO  ('P', 8) */
2702                 DBGX("SNDCTL_DSP_POST\n");
2703                 if (!wport)
2704                         return -EINVAL;
2705                 pcm_flush_frag(devc);
2706                 return 0;
2707
2708         case SNDCTL_DSP_GETIPTR:        /* _SIOR ('P', 17, count_info) */
2709                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETIPTR\n");
2710                 if (!rport)
2711                         return -EINVAL;
2712                 spin_lock_irqsave(&rport->lock, flags);
2713                 {
2714                         ustmsc_t ustmsc;
2715                         if (rport->hwstate == HW_RUNNING) {
2716                                 ASSERT(rport->swstate == SW_RUN);
2717                                 li_read_USTMSC(&rport->chan, &ustmsc);
2718                                 info.bytes = ustmsc.msc - rport->MSC_offset;
2719                                 info.bytes *= rport->frame_size;
2720                         } else {
2721                                 info.bytes = rport->byte_count;
2722                         }
2723                         info.blocks = rport->frag_count;
2724                         info.ptr = 0;   /* not implemented */
2725                         rport->frag_count = 0;
2726                 }
2727                 spin_unlock_irqrestore(&rport->lock, flags);
2728                 return copy_to_user((void *) arg, &info, sizeof info) ? -EFAULT : 0;
2729
2730         case SNDCTL_DSP_GETOPTR:        /* _SIOR ('P',18, count_info) */
2731                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETOPTR\n");
2732                 if (!wport)
2733                         return -EINVAL;
2734                 spin_lock_irqsave(&wport->lock, flags);
2735                 {
2736                         ustmsc_t ustmsc;
2737                         if (wport->hwstate == HW_RUNNING) {
2738                                 ASSERT(wport->swstate == SW_RUN);
2739                                 li_read_USTMSC(&wport->chan, &ustmsc);
2740                                 info.bytes = ustmsc.msc - wport->MSC_offset;
2741                                 info.bytes *= wport->frame_size;
2742                         } else {
2743                                 info.bytes = wport->byte_count;
2744                         }
2745                         info.blocks = wport->frag_count;
2746                         info.ptr = 0;   /* not implemented */
2747                         wport->frag_count = 0;
2748                 }
2749                 spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, flags);
2750                 return copy_to_user((void *) arg, &info, sizeof info) ? -EFAULT : 0;
2751
2752         case SNDCTL_DSP_GETODELAY:      /* _SIOR ('P', 23, int) */
2753                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETODELAY\n");
2754                 if (!wport)
2755                         return -EINVAL;
2756                 spin_lock_irqsave(&wport->lock, flags);
2757                 {
2758                         int fsize = wport->frame_size;
2759                         ival = wport->swb_i_avail / fsize;
2760                         if (wport->hwstate == HW_RUNNING) {
2761                                 int swptr, hwptr, hwframes, hwbytes, hwsize;
2762                                 int totalhwbytes;
2763                                 ustmsc_t ustmsc;
2764
2765                                 hwsize = wport->hwbuf_size;
2766                                 swptr = li_read_swptr(&wport->chan);
2767                                 li_read_USTMSC(&wport->chan, &ustmsc);
2768                                 hwframes = ustmsc.msc - wport->MSC_offset;
2769                                 totalhwbytes = hwframes * fsize;
2770                                 hwptr = totalhwbytes % hwsize;
2771                                 hwbytes = (swptr - hwptr + hwsize) % hwsize;
2772                                 ival += hwbytes / fsize;
2773                         }
2774                 }
2775                 spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, flags);
2776                 return put_user(ival, (int *) arg);
2777
2778         case SNDCTL_DSP_PROFILE:        /* _SIOW ('P', 23, int) */
2779                 DBGX("SNDCTL_DSP_PROFILE\n");
2780
2781                 /*
2782                  * Thomas Sailer explains SNDCTL_DSP_PROFILE
2783                  * (private email, March 24, 1999):
2784                  *
2785                  *     This gives the sound driver a hint on what it
2786                  *     should do with partial fragments
2787                  *     (i.e. fragments partially filled with write).
2788                  *     This can direct the driver to zero them or
2789                  *     leave them alone.  But don't ask me what this
2790                  *     is good for, my driver just zeroes the last
2791                  *     fragment before the receiver stops, no idea
2792                  *     what good for any other behaviour could
2793                  *     be. Implementing it as NOP seems safe.
2794                  */
2795
2796                 break;
2797
2798         case SNDCTL_DSP_GETTRIGGER:     /* _SIOR ('P',16, int) */
2799                 DBGX("SNDCTL_DSP_GETTRIGGER\n");
2800                 ival = 0;
2801                 if (rport) {
2802                         spin_lock_irqsave(&rport->lock, flags);
2803                         {
2804                                 if (!(rport->flags & DISABLED))
2805                                         ival |= PCM_ENABLE_INPUT;
2806                         }
2807                         spin_unlock_irqrestore(&rport->lock, flags);
2808                 }
2809                 if (wport) {
2810                         spin_lock_irqsave(&wport->lock, flags);
2811                         {
2812                                 if (!(wport->flags & DISABLED))
2813                                         ival |= PCM_ENABLE_OUTPUT;
2814                         }
2815                         spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, flags);
2816                 }
2817                 return put_user(ival, (int *) arg);
2818
2819         case SNDCTL_DSP_SETTRIGGER:     /* _SIOW ('P',16, int) */
2820                 if (get_user(ival, (int *) arg))
2821                         return -EFAULT;
2822                 DBGX("SNDCTL_DSP_SETTRIGGER %d\n", ival);
2823
2824                 /*
2825                  * If user is disabling I/O and port is not in initial
2826                  * state, fail with EINVAL.
2827                  */
2828
2829                 if (((rport && !(ival & PCM_ENABLE_INPUT)) ||
2830                      (wport && !(ival & PCM_ENABLE_OUTPUT))) &&
2831                     aport->swstate != SW_INITIAL)
2832                         return -EINVAL;
2833
2834                 if (rport) {
2835                         vwsnd_port_hwstate_t hwstate;
2836                         spin_lock_irqsave(&rport->lock, flags);
2837                         {
2838                                 hwstate = rport->hwstate;
2839                                 if (ival & PCM_ENABLE_INPUT)
2840                                         rport->flags &= ~DISABLED;
2841                                 else
2842                                         rport->flags |= DISABLED;
2843                         }
2844                         spin_unlock_irqrestore(&rport->lock, flags);
2845                         if (hwstate != HW_RUNNING && ival & PCM_ENABLE_INPUT) {
2846
2847                                 if (rport->swstate == SW_INITIAL)
2848                                         pcm_setup(devc, rport, wport);
2849                                 else
2850                                         li_activate_dma(&rport->chan);
2851                         }
2852                 }
2853                 if (wport) {
2854                         vwsnd_port_flags_t pflags;
2855                         spin_lock_irqsave(&wport->lock, flags);
2856                         {
2857                                 pflags = wport->flags;
2858                                 if (ival & PCM_ENABLE_OUTPUT)
2859                                         wport->flags &= ~DISABLED;
2860                                 else
2861                                         wport->flags |= DISABLED;
2862                         }
2863                         spin_unlock_irqrestore(&wport->lock, flags);
2864                         if (pflags & DISABLED && ival & PCM_ENABLE_OUTPUT) {
2865                                 if (wport->swstate == SW_RUN)
2866                                         pcm_output(devc, 0, 0);
2867                         }
2868                 }
2869                 return 0;
2870
2871         default:
2872                 DBGP("unknown ioctl 0x%x\n", cmd);
2873                 return -EINVAL;
2874         }
2875         DBGP("unimplemented ioctl 0x%x\n", cmd);
2876         return -EINVAL;
2877 }
2878
2879 static int vwsnd_audio_ioctl(struct inode *inode,
2880                                 struct file *file,
2881                                 unsigned int cmd,
2882                                 unsigned long arg)
2883 {
2884         vwsnd_dev_t *devc = (vwsnd_dev_t *) file->private_data;
2885         int ret;
2886
2887         down(&devc->io_sema);
2888         ret = vwsnd_audio_do_ioctl(inode, file, cmd, arg);
2889         up(&devc->io_sema);
2890         return ret;
2891 }
2892
2893 /* No mmap. */
2894
2895 static int vwsnd_audio_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2896 {
2897         DBGE("(file=0x%p, vma=0x%p)\n", file, vma);
2898         return -ENODEV;
2899 }
2900
2901 /*
2902  * Open the audio device for read and/or write.
2903  *
2904  * Returns 0 on success, -errno on failure.
2905  */
2906
2907 static int vwsnd_audio_open(struct inode *inode, struct file *file)
2908 {
2909         vwsnd_dev_t *devc;
2910         dev_t minor = MINOR(inode->i_rdev);
2911         int sw_samplefmt;
2912
2913         DBGE("(inode=0x%p, file=0x%p)\n", inode, file);
2914
2915         INC_USE_COUNT;
2916         for (devc = vwsnd_dev_list; devc; devc = devc->next_dev)
2917                 if ((devc->audio_minor & ~0x0F) == (minor & ~0x0F))
2918                         break;
2919
2920         if (devc == NULL) {
2921                 DEC_USE_COUNT;
2922                 return -ENODEV;
2923         }
2924
2925         down(&devc->open_sema);
2926         while (devc->open_mode & file->f_mode) {
2927                 up(&devc->open_sema);
2928                 if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
2929                         DEC_USE_COUNT;
2930                         return -EBUSY;
2931                 }
2932                 interruptible_sleep_on(&devc->open_wait);
2933                 if (signal_pending(current)) {
2934                         DEC_USE_COUNT;
2935                         return -ERESTARTSYS;
2936                 }
2937                 down(&devc->open_sema);
2938         }
2939         devc->open_mode |= file->f_mode & (FMODE_READ | FMODE_WRITE);
2940         up(&devc->open_sema);
2941
2942         /* get default sample format from minor number. */
2943
2944         sw_samplefmt = 0;
2945         if ((minor & 0xF) == SND_DEV_DSP)
2946                 sw_samplefmt = AFMT_U8;
2947         else if ((minor & 0xF) == SND_DEV_AUDIO)
2948                 sw_samplefmt = AFMT_MU_LAW;
2949         else if ((minor & 0xF) == SND_DEV_DSP16)
2950                 sw_samplefmt = AFMT_S16_LE;
2951         else
2952                 ASSERT(0);
2953
2954         /* Initialize vwsnd_ports. */
2955
2956         down(&devc->io_sema);
2957         {
2958                 if (file->f_mode & FMODE_READ) {
2959                         devc->rport.swstate        = SW_INITIAL;
2960                         devc->rport.flags          = 0;
2961                         devc->rport.sw_channels    = 1;
2962                         devc->rport.sw_samplefmt   = sw_samplefmt;
2963                         devc->rport.sw_framerate   = 8000;
2964                         devc->rport.sw_fragshift   = DEFAULT_FRAGSHIFT;
2965                         devc->rport.sw_fragcount   = DEFAULT_FRAGCOUNT;
2966                         devc->rport.sw_subdivshift = DEFAULT_SUBDIVSHIFT;
2967                         devc->rport.byte_count     = 0;
2968                         devc->rport.frag_count     = 0;
2969                 }
2970                 if (file->f_mode & FMODE_WRITE) {
2971                         devc->wport.swstate        = SW_INITIAL;
2972                         devc->wport.flags          = 0;
2973                         devc->wport.sw_channels    = 1;
2974                         devc->wport.sw_samplefmt   = sw_samplefmt;
2975                         devc->wport.sw_framerate   = 8000;
2976                         devc->wport.sw_fragshift   = DEFAULT_FRAGSHIFT;
2977                         devc->wport.sw_fragcount   = DEFAULT_FRAGCOUNT;
2978                         devc->wport.sw_subdivshift = DEFAULT_SUBDIVSHIFT;
2979                         devc->wport.byte_count     = 0;
2980                         devc->wport.frag_count     = 0;
2981                 }
2982         }
2983         up(&devc->io_sema);
2984
2985         file->private_data = devc;
2986         DBGRV();
2987         return 0;
2988 }
2989
2990 /*
2991  * Release (close) the audio device.
2992  */
2993
2994 static int vwsnd_audio_release(struct inode *inode, struct file *file)
2995 {
2996         vwsnd_dev_t *devc = (vwsnd_dev_t *) file->private_data;
2997         vwsnd_port_t *wport = NULL, *rport = NULL;
2998         int err = 0;
2999
3000         lock_kernel();
3001         down(&devc->io_sema);
3002         {
3003                 DBGEV("(inode=0x%p, file=0x%p)\n", inode, file);
3004
3005                 if (file->f_mode & FMODE_READ)
3006                         rport = &devc->rport;
3007                 if (file->f_mode & FMODE_WRITE) {
3008                         wport = &devc->wport;
3009                         pcm_flush_frag(devc);
3010                         pcm_write_sync(devc);
3011                 }
3012                 pcm_shutdown(devc, rport, wport);
3013                 if (rport)
3014                         rport->swstate = SW_OFF;
3015                 if (wport)
3016                         wport->swstate = SW_OFF;
3017         }
3018         up(&devc->io_sema);
3019
3020         down(&devc->open_sema);
3021         {
3022                 devc->open_mode &= ~file->f_mode;
3023         }
3024         up(&devc->open_sema);
3025         wake_up(&devc->open_wait);
3026         DEC_USE_COUNT;
3027         DBGR();
3028         unlock_kernel();
3029         return err;
3030 }
3031
3032 static struct file_operations vwsnd_audio_fops = {
3033         owner:          THIS_MODULE,
3034         llseek:         no_llseek,
3035         read:           vwsnd_audio_read,
3036         write:          vwsnd_audio_write,
3037         poll:           vwsnd_audio_poll,
3038         ioctl:          vwsnd_audio_ioctl,
3039         mmap:           vwsnd_audio_mmap,
3040         open:           vwsnd_audio_open,
3041         release:        vwsnd_audio_release,
3042 };
3043
3044 /*****************************************************************************/
3045 /* mixer driver */
3046
3047 /* open the mixer device. */
3048
3049 static int vwsnd_mixer_open(struct inode *inode, struct file *file)
3050 {
3051         vwsnd_dev_t *devc;
3052
3053         DBGEV("(inode=0x%p, file=0x%p)\n", inode, file);
3054
3055         INC_USE_COUNT;
3056         for (devc = vwsnd_dev_list; devc; devc = devc->next_dev)
3057                 if (devc->mixer_minor == MINOR(inode->i_rdev))
3058                         break;
3059
3060         if (devc == NULL) {
3061                 DEC_USE_COUNT;
3062                 return -ENODEV;
3063         }
3064         file->private_data = devc;
3065         return 0;
3066 }
3067
3068 /* release (close) the mixer device. */
3069
3070 static int vwsnd_mixer_release(struct inode *inode, struct file *file)
3071 {
3072         DBGEV("(inode=0x%p, file=0x%p)\n", inode, file);
3073         DEC_USE_COUNT;
3074         return 0;
3075 }
3076
3077 /* mixer_read_ioctl handles all read ioctls on the mixer device. */
3078
3079 static int mixer_read_ioctl(vwsnd_dev_t *devc, unsigned int nr, caddr_t arg)
3080 {
3081         int val = -1;
3082
3083         DBGEV("(devc=0x%p, nr=0x%x, arg=0x%p)\n", devc, nr, arg);
3084
3085         switch (nr) {
3086         case SOUND_MIXER_CAPS:
3087                 val = SOUND_CAP_EXCL_INPUT;
3088                 break;
3089
3090         case SOUND_MIXER_DEVMASK:
3091                 val = (SOUND_MASK_PCM | SOUND_MASK_LINE |
3092                        SOUND_MASK_MIC | SOUND_MASK_CD | SOUND_MASK_RECLEV);
3093                 break;
3094
3095         case SOUND_MIXER_STEREODEVS:
3096                 val = (SOUND_MASK_PCM | SOUND_MASK_LINE |
3097                        SOUND_MASK_MIC | SOUND_MASK_CD | SOUND_MASK_RECLEV);
3098                 break;
3099
3100         case SOUND_MIXER_OUTMASK:
3101                 val = (SOUND_MASK_PCM | SOUND_MASK_LINE |
3102                        SOUND_MASK_MIC | SOUND_MASK_CD);
3103                 break;
3104
3105         case SOUND_MIXER_RECMASK:
3106                 val = (SOUND_MASK_PCM | SOUND_MASK_LINE |
3107                        SOUND_MASK_MIC | SOUND_MASK_CD);
3108                 break;
3109
3110         case SOUND_MIXER_PCM:
3111                 val = ad1843_get_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_PCM);
3112                 break;
3113
3114         case SOUND_MIXER_LINE:
3115                 val = ad1843_get_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_LINE);
3116                 break;
3117
3118         case SOUND_MIXER_MIC:
3119                 val = ad1843_get_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_MIC);
3120                 break;
3121
3122         case SOUND_MIXER_CD:
3123                 val = ad1843_get_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_CD);
3124                 break;
3125
3126         case SOUND_MIXER_RECLEV:
3127                 val = ad1843_get_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_RECLEV);
3128                 break;
3129
3130         case SOUND_MIXER_RECSRC:
3131                 val = ad1843_get_recsrc(&devc->lith);
3132                 break;
3133
3134         case SOUND_MIXER_OUTSRC:
3135                 val = ad1843_get_outsrc(&devc->lith);
3136                 break;
3137
3138         default:
3139                 return -EINVAL;
3140         }
3141         return put_user(val, (int *) arg);
3142 }
3143
3144 /* mixer_write_ioctl handles all write ioctls on the mixer device. */
3145
3146 static int mixer_write_ioctl(vwsnd_dev_t *devc, unsigned int nr, caddr_t arg)
3147 {
3148         int val;
3149         int err;
3150
3151         DBGEV("(devc=0x%p, nr=0x%x, arg=0x%p)\n", devc, nr, arg);
3152
3153         err = get_user(val, (int *) arg);
3154         if (err)
3155                 return -EFAULT;
3156         switch (nr) {
3157         case SOUND_MIXER_PCM:
3158                 val = ad1843_set_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_PCM, val);
3159                 break;
3160
3161         case SOUND_MIXER_LINE:
3162                 val = ad1843_set_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_LINE, val);
3163                 break;
3164
3165         case SOUND_MIXER_MIC:
3166                 val = ad1843_set_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_MIC, val);
3167                 break;
3168
3169         case SOUND_MIXER_CD:
3170                 val = ad1843_set_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_CD, val);
3171                 break;
3172
3173         case SOUND_MIXER_RECLEV:
3174                 val = ad1843_set_gain(&devc->lith, &ad1843_gain_RECLEV, val);
3175                 break;
3176
3177         case SOUND_MIXER_RECSRC:
3178                 if (devc->rport.swbuf || devc->wport.swbuf)
3179                         return -EBUSY;  /* can't change recsrc while running */
3180                 val = ad1843_set_recsrc(&devc->lith, val);
3181                 break;
3182
3183         case SOUND_MIXER_OUTSRC:
3184                 val = ad1843_set_outsrc(&devc->lith, val);
3185                 break;
3186
3187         default:
3188                 return -EINVAL;
3189         }
3190         if (val < 0)
3191                 return val;
3192         return put_user(val, (int *) arg);
3193 }
3194
3195 /* This is the ioctl entry to the mixer driver. */
3196
3197 static int vwsnd_mixer_ioctl(struct inode *ioctl,
3198                               struct file *file,
3199                               unsigned int cmd,
3200                               unsigned long arg)
3201 {
3202         vwsnd_dev_t *devc = (vwsnd_dev_t *) file->private_data;
3203         const unsigned int nrmask = _IOC_NRMASK << _IOC_NRSHIFT;
3204         const unsigned int nr = (cmd & nrmask) >> _IOC_NRSHIFT;
3205         int retval;
3206
3207         DBGEV("(devc=0x%p, cmd=0x%x, arg=0x%lx)\n", devc, cmd, arg);
3208
3209         down(&devc->mix_sema);
3210         {
3211                 if ((cmd & ~nrmask) == MIXER_READ(0))
3212                         retval = mixer_read_ioctl(devc, nr, (caddr_t) arg);
3213                 else if ((cmd & ~nrmask) == MIXER_WRITE(0))
3214                         retval = mixer_write_ioctl(devc, nr, (caddr_t) arg);
3215                 else
3216                         retval = -EINVAL;
3217         }
3218         up(&devc->mix_sema);
3219         return retval;
3220 }
3221
3222 static struct file_operations vwsnd_mixer_fops = {
3223         owner:          THIS_MODULE,
3224         llseek:         no_llseek,
3225         ioctl:          vwsnd_mixer_ioctl,
3226         open:           vwsnd_mixer_open,
3227         release:        vwsnd_mixer_release,
3228 };
3229
3230 /*****************************************************************************/
3231 /* probe/attach/unload */
3232
3233 /* driver probe routine.  Return nonzero if hardware is found. */
3234
3235 static int __init probe_vwsnd(struct address_info *hw_config)
3236 {
3237         lithium_t lith;
3238         int w;
3239         unsigned long later;
3240
3241         DBGEV("(hw_config=0x%p)\n", hw_config);
3242
3243         /* XXX verify lithium present (to prevent crash on non-vw) */
3244
3245         if (li_create(&lith, hw_config->io_base) != 0) {
3246                 printk(KERN_WARNING "probe_vwsnd: can't map lithium\n");
3247                 return 0;
3248         }
3249         later = jiffies + 2;
3250         li_writel(&lith, LI_HOST_CONTROLLER, LI_HC_LINK_ENABLE);
3251         do {
3252                 w = li_readl(&lith, LI_HOST_CONTROLLER);
3253         } while (w == LI_HC_LINK_ENABLE && jiffies < later);
3254         
3255         li_destroy(&lith);
3256
3257         DBGPV("HC = 0x%04x\n", w);
3258
3259         if ((w == LI_HC_LINK_ENABLE) || (w & LI_HC_LINK_CODEC)) {
3260
3261                 /* This may indicate a beta machine with no audio,
3262                  * or a future machine with different audio.
3263                  * On beta-release 320 w/ no audio, HC == 0x4000 */
3264
3265                 printk(KERN_WARNING "probe_vwsnd: audio codec not found\n");
3266                 return 0;
3267         }
3268
3269         if (w & LI_HC_LINK_FAILURE) {
3270                 printk(KERN_WARNING "probe_vwsnd: can't init audio codec\n");
3271                 return 0;
3272         }
3273
3274         printk(KERN_INFO "probe_vwsnd: lithium audio found\n");
3275
3276         return 1;
3277 }
3278
3279 /*
3280  * driver attach routine.  Initialize driver data structures and
3281  * initialize hardware.  A new vwsnd_dev_t is allocated and put
3282  * onto the global list, vwsnd_dev_list.
3283  *
3284  * Return +minor_dev on success, -errno on failure.
3285  */
3286
3287 static int __init attach_vwsnd(struct address_info *hw_config)
3288 {
3289         vwsnd_dev_t *devc = NULL;
3290         int err = -ENOMEM;
3291
3292         DBGEV("(hw_config=0x%p)\n", hw_config);
3293
3294         devc = kmalloc(sizeof (vwsnd_dev_t), GFP_KERNEL);
3295         if (devc == NULL)
3296                 goto fail0;
3297
3298         err = li_create(&devc->lith, hw_config->io_base);
3299         if (err)
3300                 goto fail1;
3301
3302         init_waitqueue(&devc->open_wait);
3303
3304         devc->rport.hwbuf_size = HWBUF_SIZE;
3305         devc->rport.hwbuf_vaddr = __get_free_pages(GFP_KERNEL, HWBUF_ORDER);
3306         if (!devc->rport.hwbuf_vaddr)
3307                 goto fail2;
3308         devc->rport.hwbuf = (caddr_t) devc->rport.hwbuf_vaddr;
3309         devc->rport.hwbuf_paddr = virt_to_phys(devc->rport.hwbuf);
3310
3311         /*
3312          * Quote from the NT driver:
3313          *
3314          * // WARNING!!! HACK to setup output dma!!!
3315          * // This is required because even on output there is some data
3316          * // trickling into the input DMA channel.  This is a bug in the
3317          * // Lithium microcode.
3318          * // --sde
3319          *
3320          * We set the input side's DMA base address here.  It will remain
3321          * valid until the driver is unloaded.
3322          */
3323
3324         li_writel(&devc->lith, LI_COMM1_BASE,
3325                   devc->rport.hwbuf_paddr >> 8 | 1 << (37 - 8));
3326
3327         devc->wport.hwbuf_size = HWBUF_SIZE;
3328         devc->wport.hwbuf_vaddr = __get_free_pages(GFP_KERNEL, HWBUF_ORDER);
3329         if (!devc->wport.hwbuf_vaddr)
3330                 goto fail3;
3331         devc->wport.hwbuf = (caddr_t) devc->wport.hwbuf_vaddr;
3332         devc->wport.hwbuf_paddr = virt_to_phys(devc->wport.hwbuf);
3333         DBGP("wport hwbuf = 0x%p\n", devc->wport.hwbuf);
3334
3335         DBGDO(shut_up++);
3336         err = ad1843_init(&devc->lith);
3337         DBGDO(shut_up--);
3338         if (err)
3339                 goto fail4;
3340
3341         /* install interrupt handler */
3342
3343         err = request_irq(hw_config->irq, vwsnd_audio_intr, 0, "vwsnd", devc);
3344         if (err)
3345                 goto fail5;
3346
3347         /* register this device's drivers. */
3348
3349         devc->audio_minor = register_sound_dsp(&vwsnd_audio_fops, -1);
3350         if ((err = devc->audio_minor) < 0) {
3351                 DBGDO(printk(KERN_WARNING
3352                              "attach_vwsnd: register_sound_dsp error %d\n",
3353                              err));
3354                 goto fail6;
3355         }
3356         devc->mixer_minor = register_sound_mixer(&vwsnd_mixer_fops,
3357                                                  devc->audio_minor >> 4);
3358         if ((err = devc->mixer_minor) < 0) {
3359                 DBGDO(printk(KERN_WARNING
3360                              "attach_vwsnd: register_sound_mixer error %d\n",
3361                              err));
3362                 goto fail7;
3363         }
3364
3365         /* Squirrel away device indices for unload routine. */
3366
3367         hw_config->slots[0] = devc->audio_minor;
3368
3369         /* Initialize as much of *devc as possible */
3370
3371         devc->open_sema = MUTEX;
3372         devc->io_sema = MUTEX;
3373         devc->mix_sema = MUTEX;
3374         devc->open_mode = 0;
3375         devc->rport.lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
3376         init_waitqueue(&devc->rport.queue);
3377         devc->rport.swstate = SW_OFF;
3378         devc->rport.hwstate = HW_STOPPED;
3379         devc->rport.flags = 0;
3380         devc->rport.swbuf = NULL;
3381         devc->wport.lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
3382         init_waitqueue(&devc->wport.queue);
3383         devc->wport.swstate = SW_OFF;
3384         devc->wport.hwstate = HW_STOPPED;
3385         devc->wport.flags = 0;
3386         devc->wport.swbuf = NULL;
3387
3388         /* Success.  Link us onto the local device list. */
3389
3390         devc->next_dev = vwsnd_dev_list;
3391         vwsnd_dev_list = devc;
3392         return devc->audio_minor;
3393
3394         /* So many ways to fail.  Undo what we did. */
3395
3396  fail7:
3397         unregister_sound_dsp(devc->audio_minor);
3398  fail6:
3399         free_irq(hw_config->irq, devc);
3400  fail5:
3401  fail4:
3402         free_pages(devc->wport.hwbuf_vaddr, HWBUF_ORDER);
3403  fail3:
3404         free_pages(devc->rport.hwbuf_vaddr, HWBUF_ORDER);
3405  fail2:
3406         li_destroy(&devc->lith);
3407  fail1:
3408         kfree(devc);
3409  fail0:
3410         return err;
3411 }
3412
3413 static int __exit unload_vwsnd(struct address_info *hw_config)
3414 {
3415         vwsnd_dev_t *devc, **devcp;
3416
3417         DBGE("()\n");
3418
3419         devcp = &vwsnd_dev_list;
3420         while ((devc = *devcp)) {
3421                 if (devc->audio_minor == hw_config->slots[0]) {
3422                         *devcp = devc->next_dev;
3423                         break;
3424                 }
3425                 devcp = &devc->next_dev;
3426         }
3427
3428         if (!devc)
3429                 return -ENODEV;
3430
3431         unregister_sound_mixer(devc->mixer_minor);
3432         unregister_sound_dsp(devc->audio_minor);
3433         free_irq(hw_config->irq, devc);
3434         free_pages(devc->wport.hwbuf_vaddr, HWBUF_ORDER);
3435         free_pages(devc->rport.hwbuf_vaddr, HWBUF_ORDER);
3436         li_destroy(&devc->lith);
3437         kfree(devc);
3438
3439         return 0;
3440 }
3441
3442 /*****************************************************************************/
3443 /* initialization and loadable kernel module interface */
3444
3445 static struct address_info the_hw_config = {
3446         0xFF001000,                     /* lithium phys addr  */
3447         CO_IRQ(CO_APIC_LI_AUDIO)        /* irq */
3448 };
3449
3450 MODULE_DESCRIPTION("SGI Visual Workstation sound module");
3451 MODULE_AUTHOR("Bob Miller <kbob@sgi.com>");
3452 MODULE_LICENSE("GPL");
3453
3454 static int __init init_vwsnd(void)
3455 {
3456         int err;
3457
3458         DBGXV("\n");
3459         DBGXV("sound::vwsnd::init_module()\n");
3460
3461         if(!probe_vwsnd(&the_hw_config))
3462                 return -ENODEV;
3463         err = attach_vwsnd(&the_hw_config);
3464         if (err < 0)
3465                 return err;
3466         return 0;
3467 }
3468
3469 static void __exit cleanup_vwsnd(void)
3470 {
3471         DBGX("sound::vwsnd::cleanup_module()\n");
3472
3473         unload_vwsnd(&the_hw_config);
3474 }
3475
3476 module_init(init_vwsnd);
3477 module_exit(cleanup_vwsnd);