drivers/video/mdacon.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/video/mdacon.c -- Low level MDA based console driver
   3  *
   4  *      (c) 1998 Andrew Apted <ajapted@netspace.net.au>
   5  *
   6  *      including portions (c) 1995-1998 Patrick Caulfield.
   7  *
   8  *      slight improvements (c) 2000 Edward Betts <edward@debian.org>
   9  *
  10  *  This file is based on the VGA console driver (vgacon.c):
  11  *
  12  *      Created 28 Sep 1997 by Geert Uytterhoeven
  13  *
  14  *      Rewritten by Martin Mares <mj@ucw.cz>, July 1998
  15  *
  16  *  and on the old console.c, vga.c and vesa_blank.c drivers:
  17  *
  18  *      Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
  19  *                          1995  Jay Estabrook
  20  *
  21  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  22  *  License.  See the file COPYING in the main directory of this archive for
  23  *  more details.
  24  *
  25  *  Changelog:
  26  *  Paul G. (03/2001) Fix mdacon= boot prompt to use __setup().
  27  */
  28
  29 #include <linux/types.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/fs.h>
  32 #include <linux/kernel.h>
  33 #include <linux/module.h>
  34 #include <linux/tty.h>
  35 #include <linux/console.h>
  36 #include <linux/console_struct.h>
  37 #include <linux/string.h>
  38 #include <linux/kd.h>
  39 #include <linux/slab.h>
  40 #include <linux/vt_kern.h>
  41 #include <linux/vt_buffer.h>
  42 #include <linux/selection.h>
  43 #include <linux/spinlock.h>
  44 #include <linux/ioport.h>
  45 #include <linux/delay.h>
  46 #include <linux/init.h>
  47
  48 #include <asm/io.h>
  49 #include <asm/vga.h>
  50
  51 static spinlock_t mda_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
  52
  53 /* description of the hardware layout */
  54
  55 static unsigned long    mda_vram_base;          /* Base of video memory */
  56 static unsigned long    mda_vram_len;           /* Size of video memory */
  57 static unsigned int     mda_num_columns;        /* Number of text columns */
  58 static unsigned int     mda_num_lines;          /* Number of text lines */
  59
  60 static unsigned int     mda_index_port;         /* Register select port */
  61 static unsigned int     mda_value_port;         /* Register value port */
  62 static unsigned int     mda_mode_port;          /* Mode control port */
  63 static unsigned int     mda_status_port;        /* Status and Config port */
  64 static unsigned int     mda_gfx_port;           /* Graphics control port */
  65
  66 /* current hardware state */
  67
  68 static int      mda_origin_loc=-1;
  69 static int      mda_cursor_loc=-1;
  70 static int      mda_cursor_size_from=-1;
  71 static int      mda_cursor_size_to=-1;
  72
  73 static enum { TYPE_MDA, TYPE_HERC, TYPE_HERCPLUS, TYPE_HERCCOLOR } mda_type;
  74 static char *mda_type_name;
  75
  76 /* console information */
  77
  78 static int      mda_first_vc = 13;
  79 static int      mda_last_vc  = 16;
  80
  81 static struct vc_data   *mda_display_fg = NULL;
  82
  83 MODULE_PARM(mda_first_vc, "1-255i");
  84 MODULE_PARM(mda_last_vc,  "1-255i");
  85
  86 /* MDA register values
  87  */
  88
  89 #define MDA_CURSOR_BLINKING     0x00
  90 #define MDA_CURSOR_OFF          0x20
  91 #define MDA_CURSOR_SLOWBLINK    0x60
  92
  93 #define MDA_MODE_GRAPHICS       0x02
  94 #define MDA_MODE_VIDEO_EN       0x08
  95 #define MDA_MODE_BLINK_EN       0x20
  96 #define MDA_MODE_GFX_PAGE1      0x80
  97
  98 #define MDA_STATUS_HSYNC        0x01
  99 #define MDA_STATUS_VSYNC        0x80
 100 #define MDA_STATUS_VIDEO        0x08
 101
 102 #define MDA_CONFIG_COL132       0x08
 103 #define MDA_GFX_MODE_EN         0x01
 104 #define MDA_GFX_PAGE_EN         0x02
 105
 106
 107 /*
 108  * MDA could easily be classified as "pre-dinosaur hardware".
 109  */
 110
 111 static void write_mda_b(unsigned int val, unsigned char reg)
 112 {
 113         unsigned long flags;
 114
 115         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 116
 117         outb_p(reg, mda_index_port);
 118         outb_p(val, mda_value_port);
 119
 120         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 121 }
 122
 123 static void write_mda_w(unsigned int val, unsigned char reg)
 124 {
 125         unsigned long flags;
 126
 127         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 128
 129         outb_p(reg,   mda_index_port); outb_p(val >> 8,   mda_value_port);
 130         outb_p(reg+1, mda_index_port); outb_p(val & 0xff, mda_value_port);
 131
 132         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 133 }
 134
 135 #ifdef TEST_MDA_B
 136 static int test_mda_b(unsigned char val, unsigned char reg)
 137 {
 138         unsigned long flags;
 139
 140         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 141
 142         outb_p(reg, mda_index_port);
 143         outb  (val, mda_value_port);
 144
 145         udelay(20); val = (inb_p(mda_value_port) == val);
 146
 147         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 148         return val;
 149 }
 150 #endif
 151
 152 static inline void mda_set_origin(unsigned int location)
 153 {
 154         if (mda_origin_loc == location)
 155                 return;
 156
 157         write_mda_w(location >> 1, 0x0c);
 158
 159         mda_origin_loc = location;
 160 }
 161
 162 static inline void mda_set_cursor(unsigned int location)
 163 {
 164         if (mda_cursor_loc == location)
 165                 return;
 166
 167         write_mda_w(location >> 1, 0x0e);
 168
 169         mda_cursor_loc = location;
 170 }
 171
 172 static inline void mda_set_cursor_size(int from, int to)
 173 {
 174         if (mda_cursor_size_from==from && mda_cursor_size_to==to)
 175                 return;
 176
 177         if (from > to) {
 178                 write_mda_b(MDA_CURSOR_OFF, 0x0a);      /* disable cursor */
 179         } else {
 180                 write_mda_b(from, 0x0a);        /* cursor start */
 181                 write_mda_b(to,   0x0b);        /* cursor end */
 182         }
 183
 184         mda_cursor_size_from = from;
 185         mda_cursor_size_to   = to;
 186 }
 187
 188
 189 #ifndef MODULE
 190 static int __init mdacon_setup(char *str)
 191 {
 192         /* command line format: mdacon=<first>,<last> */
 193
 194         int ints[3];
 195
 196         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
 197
 198         if (ints[0] < 2)
 199                 return 0;
 200
 201         if (ints[1] < 1 || ints[1] > MAX_NR_CONSOLES ||
 202             ints[2] < 1 || ints[2] > MAX_NR_CONSOLES)
 203                 return 0;
 204
 205         mda_first_vc = ints[1];
 206         mda_last_vc  = ints[2];
 207         return 1;
 208 }
 209
 210 __setup("mdacon=", mdacon_setup);
 211 #endif
 212
 213 static int __init mda_detect(void)
 214 {
 215         int count=0;
 216         u16 *p, p_save;
 217         u16 *q, q_save;
 218
 219         /* do a memory check */
 220
 221         p = (u16 *) mda_vram_base;
 222         q = (u16 *) (mda_vram_base + 0x01000);
 223
 224         p_save = scr_readw(p); q_save = scr_readw(q);
 225
 226         scr_writew(0xAA55, p); if (scr_readw(p) == 0xAA55) count++;
 227         scr_writew(0x55AA, p); if (scr_readw(p) == 0x55AA) count++;
 228         scr_writew(p_save, p);
 229
 230         if (count != 2) {
 231                 return 0;
 232         }
 233
 234         /* check if we have 4K or 8K */
 235
 236         scr_writew(0xA55A, q); scr_writew(0x0000, p);
 237         if (scr_readw(q) == 0xA55A) count++;
 238
 239         scr_writew(0x5AA5, q); scr_writew(0x0000, p);
 240         if (scr_readw(q) == 0x5AA5) count++;
 241
 242         scr_writew(p_save, p); scr_writew(q_save, q);
 243
 244         if (count == 4) {
 245                 mda_vram_len = 0x02000;
 246         }
 247
 248         /* Ok, there is definitely a card registering at the correct
 249          * memory location, so now we do an I/O port test.
 250          */
 251
 252 #ifdef TEST_MDA_B
 253         /* Edward: These two mess `tests' mess up my cursor on bootup */
 254
 255         /* cursor low register */
 256         if (! test_mda_b(0x66, 0x0f)) {
 257                 return 0;
 258         }
 259
 260         /* cursor low register */
 261         if (! test_mda_b(0x99, 0x0f)) {
 262                 return 0;
 263         }
 264 #endif
 265
 266         /* See if the card is a Hercules, by checking whether the vsync
 267          * bit of the status register is changing.  This test lasts for
 268          * approximately 1/10th of a second.
 269          */
 270
 271         p_save = q_save = inb_p(mda_status_port) & MDA_STATUS_VSYNC;
 272
 273         for (count=0; count < 50000 && p_save == q_save; count++) {
 274                 q_save = inb(mda_status_port) & MDA_STATUS_VSYNC;
 275                 udelay(2);
 276         }
 277
 278         if (p_save != q_save) {
 279                 switch (inb_p(mda_status_port) & 0x70) {
 280                         case 0x10:
 281                                 mda_type = TYPE_HERCPLUS;
 282                                 mda_type_name = "HerculesPlus";
 283                                 break;
 284                         case 0x50:
 285                                 mda_type = TYPE_HERCCOLOR;
 286                                 mda_type_name = "HerculesColor";
 287                                 break;
 288                         default:
 289                                 mda_type = TYPE_HERC;
 290                                 mda_type_name = "Hercules";
 291                                 break;
 292                 }
 293         }
 294
 295         return 1;
 296 }
 297
 298 static void __init mda_initialize(void)
 299 {
 300         write_mda_b(97, 0x00);          /* horizontal total */
 301         write_mda_b(80, 0x01);          /* horizontal displayed */
 302         write_mda_b(82, 0x02);          /* horizontal sync pos */
 303         write_mda_b(15, 0x03);          /* horizontal sync width */
 304
 305         write_mda_b(25, 0x04);          /* vertical total */
 306         write_mda_b(6,  0x05);          /* vertical total adjust */
 307         write_mda_b(25, 0x06);          /* vertical displayed */
 308         write_mda_b(25, 0x07);          /* vertical sync pos */
 309
 310         write_mda_b(2,  0x08);          /* interlace mode */
 311         write_mda_b(13, 0x09);          /* maximum scanline */
 312         write_mda_b(12, 0x0a);          /* cursor start */
 313         write_mda_b(13, 0x0b);          /* cursor end */
 314
 315         write_mda_w(0x0000, 0x0c);      /* start address */
 316         write_mda_w(0x0000, 0x0e);      /* cursor location */
 317
 318         outb_p(MDA_MODE_VIDEO_EN | MDA_MODE_BLINK_EN, mda_mode_port);
 319         outb_p(0x00, mda_status_port);
 320         outb_p(0x00, mda_gfx_port);
 321 }
 322
 323 static const char __init *mdacon_startup(void)
 324 {
 325         mda_num_columns = 80;
 326         mda_num_lines   = 25;
 327
 328         mda_vram_base = VGA_MAP_MEM(0xb0000);
 329         mda_vram_len  = 0x01000;
 330
 331         mda_index_port  = 0x3b4;
 332         mda_value_port  = 0x3b5;
 333         mda_mode_port   = 0x3b8;
 334         mda_status_port = 0x3ba;
 335         mda_gfx_port    = 0x3bf;
 336
 337         mda_type = TYPE_MDA;
 338         mda_type_name = "MDA";
 339
 340         if (! mda_detect()) {
 341                 printk("mdacon: MDA card not detected.\n");
 342                 return NULL;
 343         }
 344
 345         if (mda_type != TYPE_MDA) {
 346                 mda_initialize();
 347         }
 348
 349         /* cursor looks ugly during boot-up, so turn it off */
 350         mda_set_cursor(mda_vram_len - 1);
 351
 352         printk("mdacon: %s with %ldK of memory detected.\n",
 353                 mda_type_name, mda_vram_len/1024);
 354
 355         return "MDA-2";
 356 }
 357
 358 static void mdacon_init(struct vc_data *c, int init)
 359 {
 360         c->vc_complement_mask = 0x0800;  /* reverse video */
 361         c->vc_display_fg = &mda_display_fg;
 362
 363         if (init) {
 364                 c->vc_cols = mda_num_columns;
 365                 c->vc_rows = mda_num_lines;
 366         } else {
 367                 vc_resize_con(mda_num_lines, mda_num_columns, c->vc_num);
 368         }
 369
 370         /* make the first MDA console visible */
 371
 372         if (mda_display_fg == NULL)
 373                 mda_display_fg = c;
 374
 375         MOD_INC_USE_COUNT;
 376 }
 377
 378 static void mdacon_deinit(struct vc_data *c)
 379 {
 380         /* con_set_default_unimap(c->vc_num); */
 381
 382         if (mda_display_fg == c)
 383                 mda_display_fg = NULL;
 384
 385         MOD_DEC_USE_COUNT;
 386 }
 387
 388 static inline u16 mda_convert_attr(u16 ch)
 389 {
 390         u16 attr = 0x0700;
 391
 392         /* Underline and reverse-video are mutually exclusive on MDA.
 393          * Since reverse-video is used for cursors and selected areas,
 394          * it takes precedence.
 395          */
 396
 397         if (ch & 0x0800)        attr = 0x7000;  /* reverse */
 398         else if (ch & 0x0400)   attr = 0x0100;  /* underline */
 399
 400         return ((ch & 0x0200) << 2) |           /* intensity */
 401                 (ch & 0x8000) |                 /* blink */
 402                 (ch & 0x00ff) | attr;
 403 }
 404
 405 static u8 mdacon_build_attr(struct vc_data *c, u8 color, u8 intensity,
 406                             u8 blink, u8 underline, u8 reverse)
 407 {
 408         /* The attribute is just a bit vector:
 409          *
 410          *      Bit 0..1 : intensity (0..2)
 411          *      Bit 2    : underline
 412          *      Bit 3    : reverse
 413          *      Bit 7    : blink
 414          */
 415
 416         return (intensity & 3) |
 417                 ((underline & 1) << 2) |
 418                 ((reverse   & 1) << 3) |
 419                 ((blink     & 1) << 7);
 420 }
 421
 422 static void mdacon_invert_region(struct vc_data *c, u16 *p, int count)
 423 {
 424         for (; count > 0; count--) {
 425                 scr_writew(scr_readw(p) ^ 0x0800, p);
 426                 p++;
 427         }
 428 }
 429
 430 #define MDA_ADDR(x,y)  ((u16 *) mda_vram_base + (y)*mda_num_columns + (x))
 431
 432 static void mdacon_putc(struct vc_data *c, int ch, int y, int x)
 433 {
 434         scr_writew(mda_convert_attr(ch), MDA_ADDR(x, y));
 435 }
 436
 437 static void mdacon_putcs(struct vc_data *c, const unsigned short *s,
 438                          int count, int y, int x)
 439 {
 440         u16 *dest = MDA_ADDR(x, y);
 441
 442         for (; count > 0; count--) {
 443                 scr_writew(mda_convert_attr(scr_readw(s++)), dest++);
 444         }
 445 }
 446
 447 static void mdacon_clear(struct vc_data *c, int y, int x,
 448                           int height, int width)
 449 {
 450         u16 *dest = MDA_ADDR(x, y);
 451         u16 eattr = mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char);
 452
 453         if (width <= 0 || height <= 0)
 454                 return;
 455
 456         if (x==0 && width==mda_num_columns) {
 457                 scr_memsetw(dest, eattr, height*width*2);
 458         } else {
 459                 for (; height > 0; height--, dest+=mda_num_columns)
 460                         scr_memsetw(dest, eattr, width*2);
 461         }
 462 }
 463
 464 static void mdacon_bmove(struct vc_data *c, int sy, int sx,
 465                          int dy, int dx, int height, int width)
 466 {
 467         u16 *src, *dest;
 468
 469         if (width <= 0 || height <= 0)
 470                 return;
 471
 472         if (sx==0 && dx==0 && width==mda_num_columns) {
 473                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,dy), MDA_ADDR(0,sy), height*width*2);
 474
 475         } else if (dy < sy || (dy == sy && dx < sx)) {
 476                 src  = MDA_ADDR(sx, sy);
 477                 dest = MDA_ADDR(dx, dy);
 478
 479                 for (; height > 0; height--) {
 480                         scr_memmovew(dest, src, width*2);
 481                         src  += mda_num_columns;
 482                         dest += mda_num_columns;
 483                 }
 484         } else {
 485                 src  = MDA_ADDR(sx, sy+height-1);
 486                 dest = MDA_ADDR(dx, dy+height-1);
 487
 488                 for (; height > 0; height--) {
 489                         scr_memmovew(dest, src, width*2);
 490                         src  -= mda_num_columns;
 491                         dest -= mda_num_columns;
 492                 }
 493         }
 494 }
 495
 496 static int mdacon_switch(struct vc_data *c)
 497 {
 498         return 1;       /* redrawing needed */
 499 }
 500
 501 static int mdacon_set_palette(struct vc_data *c, unsigned char *table)
 502 {
 503         return -EINVAL;
 504 }
 505
 506 static int mdacon_blank(struct vc_data *c, int blank)
 507 {
 508         if (mda_type == TYPE_MDA) {
 509                 if (blank)
 510                         scr_memsetw((void *)mda_vram_base,
 511                                 mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char),
 512                                 c->vc_screenbuf_size);
 513                 /* Tell console.c that it has to restore the screen itself */
 514                 return 1;
 515         } else {
 516                 if (blank)
 517                         outb_p(0x00, mda_mode_port);    /* disable video */
 518                 else
 519                         outb_p(MDA_MODE_VIDEO_EN | MDA_MODE_BLINK_EN,
 520                                 mda_mode_port);
 521                 return 0;
 522         }
 523 }
 524
 525 static int mdacon_font_op(struct vc_data *c, struct console_font_op *op)
 526 {
 527         return -ENOSYS;
 528 }
 529
 530 static int mdacon_scrolldelta(struct vc_data *c, int lines)
 531 {
 532         return 0;
 533 }
 534
 535 static void mdacon_cursor(struct vc_data *c, int mode)
 536 {
 537         if (mode == CM_ERASE) {
 538                 mda_set_cursor(mda_vram_len - 1);
 539                 return;
 540         }
 541
 542         mda_set_cursor(c->vc_y*mda_num_columns*2 + c->vc_x*2);
 543
 544         switch (c->vc_cursor_type & 0x0f) {
 545
 546                 case CUR_LOWER_THIRD:   mda_set_cursor_size(10, 13); break;
 547                 case CUR_LOWER_HALF:    mda_set_cursor_size(7,  13); break;
 548                 case CUR_TWO_THIRDS:    mda_set_cursor_size(4,  13); break;
 549                 case CUR_BLOCK:         mda_set_cursor_size(1,  13); break;
 550                 case CUR_NONE:          mda_set_cursor_size(14, 13); break;
 551                 default:                mda_set_cursor_size(12, 13); break;
 552         }
 553 }
 554
 555 static int mdacon_scroll(struct vc_data *c, int t, int b, int dir, int lines)
 556 {
 557         u16 eattr = mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char);
 558
 559         if (!lines)
 560                 return 0;
 561
 562         if (lines > c->vc_rows)   /* maximum realistic size */
 563                 lines = c->vc_rows;
 564
 565         switch (dir) {
 566
 567         case SM_UP:
 568                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,t), MDA_ADDR(0,t+lines),
 569                                 (b-t-lines)*mda_num_columns*2);
 570                 scr_memsetw(MDA_ADDR(0,b-lines), eattr,
 571                                 lines*mda_num_columns*2);
 572                 break;
 573
 574         case SM_DOWN:
 575                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,t+lines), MDA_ADDR(0,t),
 576                                 (b-t-lines)*mda_num_columns*2);
 577                 scr_memsetw(MDA_ADDR(0,t), eattr, lines*mda_num_columns*2);
 578                 break;
 579         }
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584
 585 /*
 586  *  The console `switch' structure for the MDA based console
 587  */
 588
 589 const struct consw mda_con = {
 590         con_startup:            mdacon_startup,
 591         con_init:               mdacon_init,
 592         con_deinit:             mdacon_deinit,
 593         con_clear:              mdacon_clear,
 594         con_putc:               mdacon_putc,
 595         con_putcs:              mdacon_putcs,
 596         con_cursor:             mdacon_cursor,
 597         con_scroll:             mdacon_scroll,
 598         con_bmove:              mdacon_bmove,
 599         con_switch:             mdacon_switch,
 600         con_blank:              mdacon_blank,
 601         con_font_op:            mdacon_font_op,
 602         con_set_palette:        mdacon_set_palette,
 603         con_scrolldelta:        mdacon_scrolldelta,
 604         con_build_attr:         mdacon_build_attr,
 605         con_invert_region:      mdacon_invert_region,
 606 };
 607
 608 void __init mda_console_init(void)
 609 {
 610         if (mda_first_vc > mda_last_vc)
 611                 return;
 612
 613         take_over_console(&mda_con, mda_first_vc-1, mda_last_vc-1, 0);
 614 }
 615
 616 #ifdef MODULE
 617
 618 MODULE_LICENSE("GPL");
 619
 620 int init_module(void)
 621 {
 622         mda_console_init();
 623
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 void cleanup_module(void)
 628 {
 629         give_up_console(&mda_con);
 630 }
 631
 632 #endif