drivers/video/pvr2fb.c

   1 /* drivers/video/pvr2fb.c
   2  *
   3  * Frame buffer and fbcon support for the NEC PowerVR2 found within the Sega
   4  * Dreamcast.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2001 M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>
   7  * Copyright (c) 2001 Paul Mundt  <lethal@chaoticdreams.org>
   8  *
   9  * This file is part of the LinuxDC project (linuxdc.sourceforge.net).
  10  *
  11  */
  12
  13 /*
  14  * This driver is mostly based on the excellent amifb and vfb sources.  It uses
  15  * an odd scheme for converting hardware values to/from framebuffer values, here are
  16  * some hacked-up formulas:
  17  *
  18  *  The Dreamcast has screen offsets from each side of it's four borders and the start
  19  *  offsets of the display window.  I used these values to calculate 'pseudo' values
  20  *  (think of them as placeholders) for the fb video mode, so that when it came time
  21  *  to convert these values back into their hardware values, I could just add mode-
  22  *  specific offsets to get the correct mode settings:
  23  *
  24  *      left_margin = diwstart_h - borderstart_h;
  25  *      right_margin = borderstop_h - (diwstart_h + xres);
  26  *      upper_margin = diwstart_v - borderstart_v;
  27  *      lower_margin = borderstop_v - (diwstart_h + yres);
  28  *
  29  *      hsync_len = borderstart_h + (hsync_total - borderstop_h);
  30  *      vsync_len = borderstart_v + (vsync_total - borderstop_v);
  31  *
  32  *  Then, when it's time to convert back to hardware settings, the only constants
  33  *  are the borderstart_* offsets, all other values are derived from the fb video
  34  *  mode:
  35  *
  36  *      // PAL
  37  *      borderstart_h = 116;
  38  *      borderstart_v = 44;
  39  *      ...
  40  *      borderstop_h = borderstart_h + hsync_total - hsync_len;
  41  *      ...
  42  *      diwstart_v = borderstart_v - upper_margin;
  43  *
  44  *  However, in the current implementation, the borderstart values haven't had
  45  *  the benefit of being fully researched, so some modes may be broken.
  46  */
  47
  48 #include <linux/module.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/errno.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/mm.h>
  53 #include <linux/tty.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55 #include <linux/delay.h>
  56 #include <linux/config.h>
  57 #include <linux/interrupt.h>
  58 #include <linux/fb.h>
  59 #include <linux/init.h>
  60 #include <linux/console.h>
  61
  62 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
  63 #include <asm/io.h>
  64 #include <asm/machvec.h>
  65 #include <asm/dc_sysasic.h>
  66 #endif
  67
  68 #ifdef CONFIG_MTRR
  69   #include <asm/mtrr.h>
  70 #endif
  71
  72 #include <video/fbcon.h>
  73 #include <video/fbcon-cfb16.h>
  74 #include <video/fbcon-cfb24.h>
  75 #include <video/fbcon-cfb32.h>
  76
  77 #ifdef CONFIG_FB_PVR2_DEBUG
  78 #  define DPRINTK(fmt, args...) printk(KERN_DEBUG "%s: " fmt, __FUNCTION__ , ## args)
  79 #else
  80 #  define DPRINTK(fmt, args...)
  81 #endif
  82
  83 /* 2D video registers */
  84 #define DISP_BASE 0xa05f8000
  85
  86 #define DISP_BRDRCOLR (DISP_BASE + 0x40)
  87 #define DISP_DIWMODE (DISP_BASE + 0x44)
  88 #define DISP_DIWADDRL (DISP_BASE + 0x50)
  89 #define DISP_DIWADDRS (DISP_BASE + 0x54)
  90 #define DISP_DIWSIZE (DISP_BASE + 0x5c)
  91 #define DISP_SYNCCONF (DISP_BASE + 0xd0)
  92 #define DISP_BRDRHORZ (DISP_BASE + 0xd4)
  93 #define DISP_SYNCSIZE (DISP_BASE + 0xd8)
  94 #define DISP_BRDRVERT (DISP_BASE + 0xdc)
  95 #define DISP_DIWCONF (DISP_BASE + 0xe8)
  96 #define DISP_DIWHSTRT (DISP_BASE + 0xec)
  97 #define DISP_DIWVSTRT (DISP_BASE + 0xf0)
  98
  99 /* Pixel clocks, one for TV output, doubled for VGA output */
 100 #define TV_CLK 74239
 101 #define VGA_CLK 37119
 102
 103 /* This is for 60Hz - the VTOTAL is doubled for interlaced modes */
 104 #define PAL_HTOTAL 863
 105 #define PAL_VTOTAL 312
 106 #define NTSC_HTOTAL 857
 107 #define NTSC_VTOTAL 262
 108
 109 enum { CT_VGA, CT_NONE, CT_RGB, CT_COMPOSITE };
 110
 111 enum { VO_PAL, VO_NTSC, VO_VGA };
 112
 113 struct pvr2_params { u_short val; char *name; };
 114 static struct pvr2_params cables[] __initdata = {
 115         { CT_VGA, "VGA" }, { CT_RGB, "RGB" }, { CT_COMPOSITE, "COMPOSITE" },
 116 };
 117
 118 static struct pvr2_params outputs[] __initdata = {
 119         { VO_PAL, "PAL" }, { VO_NTSC, "NTSC" }, { VO_VGA, "VGA" },
 120 };
 121
 122 /*
 123  * This describes the current video mode
 124  */
 125
 126 static struct pvr2fb_par {
 127
 128         int xres;
 129         int yres;
 130         int vxres;
 131         int vyres;
 132         int xoffset;
 133         int yoffset;
 134         u_short bpp;
 135
 136         u_long pixclock;
 137         u_short hsync_total;    /* Clocks/line */
 138         u_short vsync_total;    /* Lines/field */
 139         u_short borderstart_h;
 140         u_short borderstop_h;
 141         u_short borderstart_v;
 142         u_short borderstop_v;
 143         u_short diwstart_h;     /* Horizontal offset of the display field */
 144         u_short diwstart_v;     /* Vertical offset of the display field, for
 145                                    interlaced modes, this is the long field */
 146         u_long disp_start;      /* Address of image within VRAM */
 147
 148         u_long next_line;       /* Modulo for next line */
 149
 150         u_char is_interlaced;   /* Is the display interlaced? */
 151         u_char is_doublescan;   /* Are scanlines output twice? (doublescan) */
 152         u_char is_lowres;       /* Is horizontal pixel-doubling enabled? */
 153
 154         u_long bordercolor;     /* RGB888 format border color */
 155
 156         u_long vmode;
 157
 158 } currentpar;
 159
 160 static int currcon = 0;
 161 static int currbpp;
 162 static struct display disp;
 163 static struct fb_info fb_info;
 164 static int pvr2fb_inverse = 0;
 165
 166 static struct { u_short red, green, blue, alpha; } palette[256];
 167 static union {
 168 #ifdef FBCON_HAS_CFB16
 169         u16 cfb16[16];
 170 #endif
 171 #ifdef FBCON_HAS_CFB24
 172         u32 cfb24[16];
 173 #endif
 174 #ifdef FBCON_HAS_CFB32
 175         u32 cfb32[16];
 176 #endif
 177 } fbcon_cmap;
 178
 179 static char pvr2fb_name[16] = "NEC PowerVR2";
 180
 181 #define VIDEOMEMSIZE (8*1024*1024)
 182 static u_long videomemory = 0xa5000000, videomemorysize = VIDEOMEMSIZE;
 183 static int cable_type = -1;
 184 static int video_output = -1;
 185
 186 #ifdef CONFIG_MTRR
 187 static int enable_mtrr = 1;
 188 static int mtrr_handle;
 189 #endif
 190
 191 /*
 192  * We do all updating, blanking, etc. during the vertical retrace period
 193  */
 194
 195 static u_short do_vmode_full = 0;       /* Change the video mode */
 196 static u_short do_vmode_pan = 0;        /* Update the video mode */
 197 static short do_blank = 0;              /* (Un)Blank the screen */
 198
 199 static u_short is_blanked = 0;          /* Is the screen blanked? */
 200
 201 /* Interface used by the world */
 202
 203 int pvr2fb_setup(char*);
 204
 205 static int pvr2fb_get_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix, int con,
 206                             struct fb_info *info);
 207 static int pvr2fb_get_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con,
 208                             struct fb_info *info);
 209 static int pvr2fb_set_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con,
 210                             struct fb_info *info);
 211 static int pvr2fb_pan_display(struct fb_var_screeninfo *var, int con,
 212                                 struct fb_info *info);
 213 static int pvr2fb_get_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,
 214                              struct fb_info *info);
 215 static int pvr2fb_set_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,
 216                              struct fb_info *info);
 217
 218         /*
 219          * Interface to the low level console driver
 220          */
 221
 222 static int pvr2fbcon_switch(int con, struct fb_info *info);
 223 static int pvr2fbcon_updatevar(int con, struct fb_info *info);
 224 static void pvr2fbcon_blank(int blank, struct fb_info *info);
 225
 226         /*
 227          * Internal/hardware-specific routines
 228          */
 229
 230 static void do_install_cmap(int con, struct fb_info *info);
 231 static u_long get_line_length(int xres_virtual, int bpp);
 232 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var);
 233 static int pvr2_getcolreg(u_int regno, u_int *red, u_int *green, u_int *blue,
 234                             u_int *transp, struct fb_info *info);
 235 static int pvr2_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue,
 236                             u_int transp, struct fb_info *info);
 237
 238 static int pvr2_encode_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix,
 239                              struct pvr2fb_par *par);
 240 static int pvr2_decode_var(struct fb_var_screeninfo *var,
 241                           struct pvr2fb_par *par);
 242 static int pvr2_encode_var(struct fb_var_screeninfo *var,
 243                           struct pvr2fb_par *par);
 244 static void pvr2_get_par(struct pvr2fb_par *par);
 245 static void pvr2_set_var(struct fb_var_screeninfo *var);
 246 static void pvr2_pan_var(struct fb_var_screeninfo *var);
 247 static int pvr2_update_par(void);
 248 static void pvr2_update_display(void);
 249 static void pvr2_init_display(void);
 250 static void pvr2_do_blank(void);
 251 static void pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *fp);
 252 static int pvr2_init_cable(void);
 253 static int pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
 254                             int val, int size);
 255
 256 static struct fb_ops pvr2fb_ops = {
 257         owner:          THIS_MODULE,
 258         fb_get_fix:     pvr2fb_get_fix,
 259         fb_get_var:     pvr2fb_get_var,
 260         fb_set_var:     pvr2fb_set_var,
 261         fb_get_cmap:    pvr2fb_get_cmap,
 262         fb_set_cmap:    pvr2fb_set_cmap,
 263         fb_pan_display: pvr2fb_pan_display,
 264 };
 265
 266 static struct fb_videomode pvr2_modedb[] __initdata = {
 267
 268     /*
 269      * Broadcast video modes (PAL and NTSC).  I'm unfamiliar with
 270      * PAL-M and PAL-N, but from what I've read both modes parallel PAL and
 271      * NTSC, so it shouldn't be a problem (I hope).
 272      */
 273
 274     {
 275         /* 640x480 @ 60Hz interlaced (NTSC) */
 276         "ntsc_640x480i", 60, 640, 480, TV_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 277         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_INTERLACED | FB_VMODE_YWRAP
 278     },
 279
 280     {
 281         /* 640x240 @ 60Hz (NTSC) */
 282         /* XXX: Broken! Don't use... */
 283         "ntsc_640x240", 60, 640, 240, TV_CLK, 38, 33, 0, 0, 146, 22,
 284         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_YWRAP
 285     },
 286
 287     {
 288         /* 640x480 @ 60hz (VGA) */
 289         "vga_640x480", 60, 640, 480, VGA_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 290         0, FB_VMODE_YWRAP
 291     },
 292
 293 };
 294
 295 #define NUM_TOTAL_MODES  ARRAY_SIZE(pvr2_modedb)
 296
 297 #define DEFMODE_NTSC    0
 298 #define DEFMODE_PAL     0
 299 #define DEFMODE_VGA     2
 300
 301 static int defmode = DEFMODE_NTSC;
 302 static char *mode_option __initdata = NULL;
 303
 304 /* Get the fixed part of the display */
 305
 306 static int pvr2fb_get_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix, int con,
 307                             struct fb_info *info)
 308 {
 309         struct pvr2fb_par par;
 310
 311         if (con == -1)
 312                 pvr2_get_par(&par);
 313         else {
 314                 int err;
 315
 316                 if ((err = pvr2_decode_var(&fb_display[con].var, &par)))
 317                         return err;
 318         }
 319         return pvr2_encode_fix(fix, &par);
 320 }
 321
 322 /* Get the user-defined part of the display */
 323
 324 static int pvr2fb_get_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con,
 325                             struct fb_info *info)
 326 {
 327         int err = 0;
 328
 329         if (con == -1) {
 330                 struct pvr2fb_par par;
 331
 332                 pvr2_get_par(&par);
 333                 err = pvr2_encode_var(var, &par);
 334         } else
 335                 *var = fb_display[con].var;
 336
 337         return err;
 338 }
 339
 340 /* Set the user-defined part of the display */
 341
 342 static int pvr2fb_set_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con,
 343                             struct fb_info *info)
 344 {
 345         int err, activate = var->activate;
 346         int oldxres, oldyres, oldvxres, oldvyres, oldbpp;
 347         struct pvr2fb_par par;
 348
 349         struct display *display;
 350         if (con >= 0)
 351                 display = &fb_display[con];
 352         else
 353                 display = &disp;        /* used during initialization */
 354
 355         /*
 356          * FB_VMODE_CONUPDATE and FB_VMODE_SMOOTH_XPAN are equal!
 357          * as FB_VMODE_SMOOTH_XPAN is only used internally
 358          */
 359
 360         if (var->vmode & FB_VMODE_CONUPDATE) {
 361                 var->vmode |= FB_VMODE_YWRAP;
 362                 var->xoffset = display->var.xoffset;
 363                 var->yoffset = display->var.yoffset;
 364         }
 365         if ((err = pvr2_decode_var(var, &par)))
 366                 return err;
 367         pvr2_encode_var(var, &par);
 368
 369         /* Do memory check and bitfield set here?? */
 370
 371         if ((activate & FB_ACTIVATE_MASK) == FB_ACTIVATE_NOW) {
 372                 oldxres = display->var.xres;
 373                 oldyres = display->var.yres;
 374                 oldvxres = display->var.xres_virtual;
 375                 oldvyres = display->var.yres_virtual;
 376                 oldbpp = display->var.bits_per_pixel;
 377                 display->var = *var;
 378                 if (oldxres != var->xres || oldyres != var->yres ||
 379                     oldvxres != var->xres_virtual || oldvyres != var->yres_virtual ||
 380                     oldbpp != var->bits_per_pixel) {
 381                         struct fb_fix_screeninfo fix;
 382
 383                         pvr2_encode_fix(&fix, &par);
 384                         display->screen_base = (char *)fix.smem_start;
 385                         display->scrollmode = SCROLL_YREDRAW;
 386                         display->visual = fix.visual;
 387                         display->type = fix.type;
 388                         display->type_aux = fix.type_aux;
 389                         display->ypanstep = fix.ypanstep;
 390                         display->ywrapstep = fix.ywrapstep;
 391                         display->line_length = fix.line_length;
 392                         display->can_soft_blank = 1;
 393                         display->inverse = pvr2fb_inverse;
 394                         switch (var->bits_per_pixel) {
 395 #ifdef FBCON_HAS_CFB16
 396                             case 16:
 397                                 display->dispsw = &fbcon_cfb16;
 398                                 display->dispsw_data = fbcon_cmap.cfb16;
 399                                 break;
 400 #endif
 401 #ifdef FBCON_HAS_CFB24
 402                             case 24:
 403                                 display->dispsw = &fbcon_cfb24;
 404                                 display->dispsw_data = fbcon_cmap.cfb24;
 405                                 break;
 406 #endif
 407 #ifdef FBCON_HAS_CFB32
 408                             case 32:
 409                                 display->dispsw = &fbcon_cfb32;
 410                                 display->dispsw_data = fbcon_cmap.cfb32;
 411                                 break;
 412 #endif
 413                             default:
 414                                 display->dispsw = &fbcon_dummy;
 415                                 break;
 416                         }
 417                         if (fb_info.changevar)
 418                                 (*fb_info.changevar)(con);
 419                 }
 420                 if (oldbpp != var->bits_per_pixel) {
 421                         if ((err = fb_alloc_cmap(&display->cmap, 0, 0)))
 422                                 return err;
 423                         do_install_cmap(con, info);
 424                 }
 425                 if (con == currcon)
 426                         pvr2_set_var(&display->var);
 427         }
 428
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Pan or wrap the display.
 434  * This call looks only at xoffset, yoffset and the FB_VMODE_YRAP flag
 435  */
 436
 437 static int pvr2fb_pan_display(struct fb_var_screeninfo *var, int con,
 438                                 struct fb_info *info)
 439 {
 440         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
 441                 if (var->yoffset<0 || var->yoffset >=
 442                     fb_display[con].var.yres_virtual || var->xoffset)
 443                         return -EINVAL;
 444          } else {
 445                 if (var->xoffset+fb_display[con].var.xres >
 446                     fb_display[con].var.xres_virtual ||
 447                     var->yoffset+fb_display[con].var.yres >
 448                     fb_display[con].var.yres_virtual)
 449                     return -EINVAL;
 450         }
 451         if (con == currcon)
 452                 pvr2_pan_var(var);
 453         fb_display[con].var.xoffset = var->xoffset;
 454         fb_display[con].var.yoffset = var->yoffset;
 455         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP)
 456                 fb_display[con].var.vmode |= FB_VMODE_YWRAP;
 457         else
 458                 fb_display[con].var.vmode &= ~FB_VMODE_YWRAP;
 459
 460         return 0;
 461 }
 462
 463 /* Get the colormap */
 464
 465 static int pvr2fb_get_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,
 466                              struct fb_info *info)
 467 {
 468         if (con == currcon) /* current console? */
 469                 return fb_get_cmap(cmap, kspc, pvr2_getcolreg, info);
 470         else if (fb_display[con].cmap.len) /* non default colormap? */
 471                 fb_copy_cmap(&fb_display[con].cmap, cmap, kspc ? 0 : 2);
 472         else
 473                 fb_copy_cmap(fb_default_cmap(1<<fb_display[con].var.bits_per_pixel),
 474                              cmap, kspc ? 0 : 2);
 475         return 0;
 476 }
 477
 478 /* Set the colormap */
 479
 480 static int pvr2fb_set_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,
 481                              struct fb_info *info)
 482 {
 483         int err;
 484
 485         if (!fb_display[con].cmap.len) {        /* no colormap allocated? */
 486                 if ((err = fb_alloc_cmap(&fb_display[con].cmap,
 487                                          1<<fb_display[con].var.bits_per_pixel,
 488                                          0)))
 489                          return err;
 490         }
 491         if (con == currcon)                     /* current console? */
 492                 return fb_set_cmap(cmap, kspc, pvr2_setcolreg, info);
 493         else
 494                 fb_copy_cmap(cmap, &fb_display[con].cmap, kspc ? 0 : 1);
 495
 496         return 0;
 497 }
 498
 499 static int pvr2fbcon_switch(int con, struct fb_info *info)
 500 {
 501         /* Do we have to save the colormap? */
 502         if (fb_display[currcon].cmap.len)
 503                 fb_get_cmap(&fb_display[currcon].cmap, 1, pvr2_getcolreg, info);
 504
 505         currcon = con;
 506         pvr2_set_var(&fb_display[con].var);
 507         /* Install new colormap */
 508         do_install_cmap(con, info);
 509         return 0;
 510 }
 511
 512 static int pvr2fbcon_updatevar(int con, struct fb_info *info)
 513 {
 514         pvr2_pan_var(&fb_display[con].var);
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 static void pvr2fbcon_blank(int blank, struct fb_info *info)
 519 {
 520         do_blank = blank ? blank : -1;
 521 }
 522
 523 /* Setup the colormap */
 524
 525 static void do_install_cmap(int con, struct fb_info *info)
 526 {
 527         if (con != currcon)
 528                 return;
 529         if (fb_display[con].cmap.len)
 530                 fb_set_cmap(&fb_display[con].cmap, 1, pvr2_setcolreg, info);
 531         else
 532                 fb_set_cmap(fb_default_cmap(1<<fb_display[con].var.bits_per_pixel),
 533                             1, pvr2_setcolreg, info);
 534 }
 535
 536 static inline u_long get_line_length(int xres_virtual, int bpp)
 537 {
 538         return (u_long)((((xres_virtual*bpp)+31)&~31) >> 3);
 539 }
 540
 541 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var)
 542 {
 543         switch (var->bits_per_pixel) {
 544             case 16:        /* RGB 565 */
 545                 var->red.offset = 11;    var->red.length = 5;
 546                 var->green.offset = 5;   var->green.length = 6;
 547                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 5;
 548                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 549                 break;
 550             case 24:        /* RGB 888 */
 551                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 552                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 553                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 554                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 555                 break;
 556             case 32:        /* ARGB 8888 */
 557                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 558                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 559                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 560                 var->transp.offset = 24; var->transp.length = 8;
 561                 break;
 562         }
 563 }
 564
 565 static int pvr2_getcolreg(u_int regno, u_int *red, u_int *green, u_int *blue,
 566                             u_int *transp, struct fb_info *info)
 567 {
 568         if (regno > 255)
 569             return 1;
 570
 571         *red = palette[regno].red;
 572         *green = palette[regno].green;
 573         *blue = palette[regno].blue;
 574         *transp = 0;
 575         return 0;
 576 }
 577
 578 static int pvr2_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue,
 579                             u_int transp, struct fb_info *info)
 580 {
 581         if (regno > 255)
 582                 return 1;
 583
 584         palette[regno].red = red;
 585         palette[regno].green = green;
 586         palette[regno].blue = blue;
 587
 588         if (regno < 16) {
 589                 switch (currbpp) {
 590 #ifdef FBCON_HAS_CFB16
 591                     case 16: /* RGB 565 */
 592                         fbcon_cmap.cfb16[regno] = (red & 0xf800) |
 593                                                   ((green & 0xfc00) >> 5) |
 594                                                   ((blue & 0xf800) >> 11);
 595                         break;
 596 #endif
 597 #ifdef FBCON_HAS_CFB24
 598                     case 24: /* RGB 888 */
 599                         red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 600                         fbcon_cmap.cfb24[regno] = (red << 16) | (green << 8) | blue;
 601                         break;
 602 #endif
 603 #ifdef FBCON_HAS_CFB32
 604                     case 32: /* ARGB 8888 */
 605                         red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 606                         fbcon_cmap.cfb32[regno] = (red << 16) | (green << 8) | blue;
 607                         break;
 608 #endif
 609                     default:
 610                         DPRINTK("Invalid bit depth %d?!?\n", currbpp);
 611                         return 1;
 612                 }
 613         }
 614
 615         return 0;
 616 }
 617
 618
 619 static int pvr2_encode_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix,
 620                              struct pvr2fb_par *par)
 621 {
 622         memset(fix, 0, sizeof(struct fb_fix_screeninfo));
 623         strcpy(fix->id, pvr2fb_name);
 624         fix->smem_start = videomemory;
 625         fix->smem_len = videomemorysize;
 626         fix->type = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
 627         fix->type_aux = 0;
 628         fix->visual = FB_VISUAL_TRUECOLOR;
 629
 630         if (par->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
 631                 fix->ywrapstep = 1;
 632                 fix->xpanstep = fix->ypanstep = 0;
 633         } else {
 634                 fix->ywrapstep = 0;
 635                 fix->xpanstep = 1;
 636                 fix->ypanstep = 1;
 637         }
 638         fix->line_length = par->next_line;
 639
 640         return 0;
 641 }
 642
 643 /*
 644  * Create a hardware video mode using the framebuffer values.  If a value needs
 645  * to be clipped or constrained it's done here.  This routine needs a bit more
 646  * work to make sure we're doing the right tests at the right time.
 647  */
 648 static int pvr2_decode_var(struct fb_var_screeninfo *var,
 649                              struct pvr2fb_par *par)
 650 {
 651         u_long line_length;
 652         u_short vtotal;
 653
 654         if (var->pixclock != TV_CLK && var->pixclock != VGA_CLK) {
 655                 DPRINTK("Invalid pixclock value %d\n", var->pixclock);
 656                 return -EINVAL;
 657         }
 658         par->pixclock = var->pixclock;
 659
 660         if ((par->xres = var->xres) < 320)
 661                 par->xres = 320;
 662         if ((par->yres = var->yres) < 240)
 663                 par->yres = 240;
 664         if ((par->vxres = var->xres_virtual) < par->xres)
 665                 par->vxres = par->xres;
 666         if ((par->vyres = var->yres_virtual) < par->yres)
 667                 par->vyres = par->yres;
 668
 669         if ((par->bpp = var->bits_per_pixel) <= 16)
 670                 par->bpp = 16;
 671         else if ((par->bpp = var->bits_per_pixel) <= 24)
 672                 par->bpp = 24;
 673         else if ((par->bpp = var->bits_per_pixel) <= 32)
 674                 par->bpp = 32;
 675
 676         currbpp = par->bpp;
 677
 678         /*
 679          * XXX: It's possible that a user could use a VGA box, change the cable
 680          * type in hardware (i.e. switch from VGA<->composite), then change modes
 681          * (i.e. switching to another VT).  If that happens we should automagically
 682          * change the output format to cope, but currently I don't have a VGA box
 683          * to make sure this works properly.
 684          */
 685         cable_type = pvr2_init_cable();
 686         if (cable_type == CT_VGA && video_output != VO_VGA)
 687                 video_output = VO_VGA;
 688
 689         par->vmode = var->vmode & FB_VMODE_MASK;
 690         if (par->vmode & FB_VMODE_INTERLACED && video_output != VO_VGA)
 691                 par->is_interlaced = 1;
 692         /*
 693          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 694          * PAL/NTSC output).
 695          */
 696         par->is_doublescan = (par->yres < 480 && video_output == VO_VGA);
 697
 698         par->hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 699                            var->hsync_len;
 700         par->vsync_total = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 701                            var->vsync_len;
 702
 703         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 704                 vtotal = par->vsync_total;
 705                 if (par->is_interlaced)
 706                         vtotal /= 2;
 707                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 708                         /* PAL video output */
 709                         /* XXX: Should be using a range here ... ? */
 710                         if (par->hsync_total != PAL_HTOTAL) {
 711                                 DPRINTK("invalid hsync total for PAL\n");
 712                                 return -EINVAL;
 713                         }
 714                         /* XXX: Check for start values here... */
 715                         /* XXX: Check hardware for PAL-compatibility */
 716                         par->borderstart_h = 116;
 717                         par->borderstart_v = 44;
 718                 } else {
 719                         /* NTSC video output */
 720                         if (par->hsync_total != NTSC_HTOTAL) {
 721                                 DPRINTK("invalid hsync total for NTSC\n");
 722                                 return -EINVAL;
 723                         }
 724                         par->borderstart_h = 126;
 725                         par->borderstart_v = 18;
 726                 }
 727         } else {
 728                 /* VGA mode */
 729                 /* XXX: What else needs to be checked? */
 730                 /*
 731                  * XXX: We have a little freedom in VGA modes, what ranges should
 732                  * be here (i.e. hsync/vsync totals, etc.)?
 733                  */
 734                 par->borderstart_h = 126;
 735                 par->borderstart_v = 40;
 736         }
 737
 738         /* Calculate the remainding offsets */
 739         par->borderstop_h = par->borderstart_h + par->hsync_total -
 740                             var->hsync_len;
 741         par->borderstop_v = par->borderstart_v + par->vsync_total -
 742                             var->vsync_len;
 743         par->diwstart_h = par->borderstart_h + var->left_margin;
 744         par->diwstart_v = par->borderstart_v + var->upper_margin;
 745         if (!par->is_interlaced)
 746                 par->borderstop_v /= 2;
 747
 748         if (par->xres < 640)
 749                 par->is_lowres = 1;
 750
 751         /* XXX: Needs testing. */
 752         if (!((par->vmode ^ var->vmode) & FB_VMODE_YWRAP)) {
 753                 par->xoffset = var->xoffset;
 754                 par->yoffset = var->yoffset;
 755                 if (par->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
 756                         if (par->xoffset || par->yoffset < 0 || par->yoffset >=
 757                             par->vyres)
 758                                 par->xoffset = par->yoffset = 0;
 759                 } else {
 760                         if (par->xoffset < 0 || par->xoffset > par->vxres-par->xres ||
 761                             par->yoffset < 0 || par->yoffset > par->vyres-par->yres)
 762                                 par->xoffset = par->yoffset = 0;
 763                 }
 764         } else
 765                 par->xoffset = par->yoffset = 0;
 766
 767         /* Check memory sizes */
 768         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 769         if (line_length * var->yres_virtual > videomemorysize)
 770                 return -ENOMEM;
 771         par->disp_start = videomemory + (get_line_length(par->vxres, par->bpp) *
 772                           par->yoffset) * get_line_length(par->xoffset, par->bpp);
 773         par->next_line = line_length;
 774
 775         return 0;
 776 }
 777
 778 static int pvr2_encode_var(struct fb_var_screeninfo *var,
 779                              struct pvr2fb_par *par)
 780 {
 781         memset(var, 0, sizeof(struct fb_var_screeninfo));
 782
 783         var->xres = par->xres;
 784         var->yres = par->yres;
 785         var->xres_virtual = par->vxres;
 786         var->yres_virtual = par->vyres;
 787         var->xoffset = par->xoffset;
 788         var->yoffset = par->yoffset;
 789
 790         var->bits_per_pixel = par->bpp;
 791         set_color_bitfields(var);
 792
 793         var->activate = FB_ACTIVATE_NOW;
 794         var->height = -1;
 795         var->width = -1;
 796
 797         var->pixclock = par->pixclock;
 798
 799         if (par->is_doublescan)
 800                 var->vmode = FB_VMODE_DOUBLE;
 801
 802         if (par->is_interlaced)
 803                 var->vmode |= FB_VMODE_INTERLACED;
 804         else
 805                 var->vmode |= FB_VMODE_NONINTERLACED;
 806
 807         var->right_margin = par->borderstop_h - (par->diwstart_h + par->xres);
 808         var->left_margin = par->diwstart_h - par->borderstart_h;
 809         var->hsync_len = par->borderstart_h + (par->hsync_total - par->borderstop_h);
 810         var->upper_margin = par->diwstart_v - par->borderstart_v;
 811         var->lower_margin = par->borderstop_v - (par->diwstart_v + par->yres);
 812         var->vsync_len = par->borderstart_v + (par->vsync_total - par->borderstop_v);
 813         if (video_output != VO_VGA)
 814                 var->sync = FB_SYNC_BROADCAST;
 815
 816         if (par->vmode & FB_VMODE_YWRAP)
 817                 var->vmode |= FB_VMODE_YWRAP;
 818
 819         return 0;
 820 }
 821
 822 static void pvr2_get_par(struct pvr2fb_par *par)
 823 {
 824         *par = currentpar;
 825 }
 826
 827 /* Setup the new videomode in hardware */
 828
 829 static void pvr2_set_var(struct fb_var_screeninfo *var)
 830 {
 831         do_vmode_pan = 0;
 832         do_vmode_full = 0;
 833         pvr2_decode_var(var, &currentpar);
 834
 835         do_vmode_full = 1;
 836 }
 837
 838 /*
 839  * Pan or wrap the display
 840  * This call looks only at xoffset, yoffset and the FB_VMODE_YWRAP flag in `var'.
 841  */
 842 static void pvr2_pan_var(struct fb_var_screeninfo *var)
 843 {
 844         struct pvr2fb_par *par = &currentpar;
 845
 846         par->xoffset = var->xoffset;
 847         par->yoffset = var->yoffset;
 848         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP)
 849                 par->vmode |= FB_VMODE_YWRAP;
 850         else
 851                 par->vmode &= ~FB_VMODE_YWRAP;
 852
 853         do_vmode_pan = 0;
 854         pvr2_update_par();
 855         do_vmode_pan = 1;
 856 }
 857
 858 static int pvr2_update_par(void)
 859 {
 860         struct pvr2fb_par *par = &currentpar;
 861         u_long move;
 862
 863         move = get_line_length(par->xoffset, par->bpp);
 864         if (par->yoffset) {
 865                 par->disp_start += (par->next_line * par->yoffset) + move;
 866         } else
 867                 par->disp_start += move;
 868
 869         return 0;
 870 }
 871
 872 static void pvr2_update_display(void)
 873 {
 874         struct pvr2fb_par *par = &currentpar;
 875
 876         /* Update the start address of the display image */
 877         ctrl_outl(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 878         ctrl_outl(par->disp_start +
 879                   get_line_length(par->xoffset + par->xres, par->bpp),
 880                   DISP_DIWADDRS);
 881 }
 882
 883 /*
 884  * Initialize the video mode.  Currently, the 16bpp and 24bpp modes aren't
 885  * very stable.  It's probably due to the fact that a lot of the 2D video
 886  * registers are still undocumented.
 887  */
 888
 889 static void pvr2_init_display(void)
 890 {
 891         struct pvr2fb_par *par = &currentpar;
 892         u_short diw_height, diw_width, diw_modulo = 1;
 893         u_short bytesperpixel = par->bpp / 8;
 894
 895         /* hsync and vsync totals */
 896         ctrl_outl((par->vsync_total << 16) | par->hsync_total, DISP_SYNCSIZE);
 897
 898         /* column height, modulo, row width */
 899         /* since we're "panning" within vram, we need to offset things based
 900          * on the offset from the virtual x start to our real gfx. */
 901         if (video_output != VO_VGA && par->is_interlaced)
 902                 diw_modulo += par->next_line / 4;
 903         diw_height = (par->is_interlaced ? par->yres / 2 : par->yres);
 904         diw_width = get_line_length(par->xres, par->bpp) / 4;
 905         ctrl_outl((diw_modulo << 20) | (--diw_height << 10) | --diw_width,
 906                   DISP_DIWSIZE);
 907
 908         /* display address, long and short fields */
 909         ctrl_outl(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 910         ctrl_outl(par->disp_start +
 911                   get_line_length(par->xoffset + par->xres, par->bpp),
 912                   DISP_DIWADDRS);
 913
 914         /* border horizontal, border vertical, border color */
 915         ctrl_outl((par->borderstart_h << 16) | par->borderstop_h, DISP_BRDRHORZ);
 916         ctrl_outl((par->borderstart_v << 16) | par->borderstop_v, DISP_BRDRVERT);
 917         ctrl_outl(0, DISP_BRDRCOLR);
 918
 919         /* display window start position */
 920         ctrl_outl(par->diwstart_h, DISP_DIWHSTRT);
 921         ctrl_outl((par->diwstart_v << 16) | par->diwstart_v, DISP_DIWVSTRT);
 922
 923         /* misc. settings */
 924         ctrl_outl((0x16 << 16) | par->is_lowres, DISP_DIWCONF);
 925
 926         /* clock doubler (for VGA), scan doubler, display enable */
 927         ctrl_outl(((video_output == VO_VGA) << 23) |
 928                   (par->is_doublescan << 1) | 1, DISP_DIWMODE);
 929
 930         /* bits per pixel */
 931         ctrl_outl(ctrl_inl(DISP_DIWMODE) | (--bytesperpixel << 2), DISP_DIWMODE);
 932
 933         /* video enable, color sync, interlace,
 934          * hsync and vsync polarity (currently unused) */
 935         ctrl_outl(0x100 | ((par->is_interlaced /*|4*/) << 4), DISP_SYNCCONF);
 936
 937 }
 938
 939 /* Simulate blanking by making the border cover the entire screen */
 940
 941 #define BLANK_BIT (1<<3)
 942
 943 static void pvr2_do_blank(void)
 944 {
 945         u_long diwconf;
 946
 947         diwconf = ctrl_inl(DISP_DIWCONF);
 948         if (do_blank > 0)
 949                 ctrl_outl(diwconf | BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 950         else
 951                 ctrl_outl(diwconf & ~BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 952
 953         is_blanked = do_blank > 0 ? do_blank : 0;
 954 }
 955
 956 static void pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *fp)
 957 {
 958         if (do_vmode_pan || do_vmode_full)
 959                 pvr2_update_display();
 960
 961         if (do_vmode_full)
 962                 pvr2_init_display();
 963
 964         if (do_vmode_pan)
 965                 do_vmode_pan = 0;
 966
 967         if (do_blank) {
 968                 pvr2_do_blank();
 969                 do_blank = 0;
 970         }
 971
 972         if (do_vmode_full) {
 973                 do_vmode_full = 0;
 974         }
 975 }
 976
 977 /*
 978  * Determine the cable type and initialize the cable output format.  Don't do
 979  * anything if the cable type has been overidden (via "cable:XX").
 980  */
 981
 982 #define PCTRA 0xff80002c
 983 #define PDTRA 0xff800030
 984 #define VOUTC 0xa0702c00
 985
 986 static int pvr2_init_cable(void)
 987 {
 988         if (cable_type < 0) {
 989                 ctrl_outl((ctrl_inl(PCTRA) & 0xfff0ffff) | 0x000a0000,
 990                           PCTRA);
 991                 cable_type = (ctrl_inw(PDTRA) >> 8) & 3;
 992         }
 993
 994         /* Now select the output format (either composite or other) */
 995         /* XXX: Save the previous val first, as this reg is also AICA
 996           related */
 997         if (cable_type == CT_COMPOSITE)
 998                 ctrl_outl(3 << 8, VOUTC);
 999         else
1000                 ctrl_outl(0, VOUTC);
1001
1002         return cable_type;
1003 }
1004
1005 int __init pvr2fb_init(void)
1006 {
1007         struct fb_var_screeninfo var;
1008         u_long modememused;
1009
1010         if (!MACH_DREAMCAST)
1011                 return -ENXIO;
1012
1013         /* Make a guess at the monitor based on the attached cable */
1014         if (pvr2_init_cable() == CT_VGA) {
1015                 fb_info.monspecs.hfmin = 30000;
1016                 fb_info.monspecs.hfmax = 70000;
1017                 fb_info.monspecs.vfmin = 60;
1018                 fb_info.monspecs.vfmax = 60;
1019         }
1020         else { /* Not VGA, using a TV (taken from acornfb) */
1021                 fb_info.monspecs.hfmin = 15469;
1022                 fb_info.monspecs.hfmax = 15781;
1023                 fb_info.monspecs.vfmin = 49;
1024                 fb_info.monspecs.vfmax = 51;
1025         }
1026
1027         /* XXX: This needs to pull default video output via BIOS or other means */
1028         if (video_output < 0) {
1029                 if (cable_type == CT_VGA)
1030                         video_output = VO_VGA;
1031                 else
1032                         video_output = VO_NTSC;
1033         }
1034
1035         strcpy(fb_info.modename, pvr2fb_name);
1036         fb_info.changevar = NULL;
1037         fb_info.node = -1;
1038         fb_info.fbops = &pvr2fb_ops;
1039         fb_info.disp = &disp;
1040         fb_info.switch_con = &pvr2fbcon_switch;
1041         fb_info.updatevar = &pvr2fbcon_updatevar;
1042         fb_info.blank = &pvr2fbcon_blank;
1043         fb_info.flags = FBINFO_FLAG_DEFAULT;
1044         memset(&var, 0, sizeof(var));
1045
1046         if (video_output == VO_VGA)
1047                 defmode = DEFMODE_VGA;
1048
1049         if (!fb_find_mode(&var, &fb_info, mode_option, pvr2_modedb,
1050                           NUM_TOTAL_MODES, &pvr2_modedb[defmode], 16)) {
1051                 return -EINVAL;
1052         }
1053
1054         if (request_irq(HW_EVENT_VSYNC, pvr2fb_interrupt, 0,
1055                         "pvr2 VBL handler", &currentpar)) {
1056                 DPRINTK("couldn't register VBL int\n");
1057                 return -EBUSY;
1058         }
1059
1060 #ifdef CONFIG_MTRR
1061         if (enable_mtrr) {
1062                 mtrr_handle = mtrr_add(videomemory, videomemorysize, MTRR_TYPE_WRCOMB, 1);
1063                 printk("pvr2fb: MTRR turned on\n");
1064         }
1065 #endif
1066
1067         pvr2fb_set_var(&var, -1, &fb_info);
1068
1069         if (register_framebuffer(&fb_info) < 0)
1070                 return -EINVAL;
1071
1072         modememused = get_line_length(var.xres_virtual, var.bits_per_pixel);
1073         modememused *= var.yres_virtual;
1074         printk("fb%d: %s frame buffer device, using %ldk/%ldk of video memory\n",
1075                GET_FB_IDX(fb_info.node), fb_info.modename, modememused>>10,
1076                videomemorysize>>10);
1077         printk("fb%d: Mode %dx%d-%d pitch = %ld cable: %s video output: %s\n",
1078                GET_FB_IDX(fb_info.node), var.xres, var.yres, var.bits_per_pixel,
1079                get_line_length(var.xres, var.bits_per_pixel),
1080                (char *)pvr2_get_param(cables, NULL, cable_type, 3),
1081                (char *)pvr2_get_param(outputs, NULL, video_output, 3));
1082
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 static void __exit pvr2fb_exit(void)
1087 {
1088 #ifdef CONFIG_MTRR
1089         if (enable_mtrr) {
1090                 mtrr_del(mtrr_handle, videomemory, videomemorysize);
1091                 printk("pvr2fb: MTRR turned off\n");
1092         }
1093 #endif
1094         unregister_framebuffer(&fb_info);
1095 }
1096
1097 static int __init pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
1098                                    int val, int size)
1099 {
1100         int i;
1101
1102         for (i = 0 ; i < size ; i++ ) {
1103                 if (s != NULL) {
1104                         if (!strnicmp(p[i].name, s, strlen(s)))
1105                                 return p[i].val;
1106                 } else {
1107                         if (p[i].val == val)
1108                                 return (int)p[i].name;
1109                 }
1110         }
1111         return -1;
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Parse command arguments.  Supported arguments are:
1116  *    inverse                             Use inverse color maps
1117  *    nomtrr                              Disable MTRR usage
1118  *    font:<fontname>                     Specify console font
1119  *    cable:composite|rgb|vga             Override the video cable type
1120  *    output:NTSC|PAL|VGA                 Override the video output format
1121  *
1122  *    <xres>x<yres>[-<bpp>][@<refresh>]   or,
1123  *    <name>[-<bpp>][@<refresh>]          Startup using this video mode
1124  */
1125
1126 #ifndef MODULE
1127 int __init pvr2fb_setup(char *options)
1128 {
1129         char *this_opt;
1130         char cable_arg[80];
1131         char output_arg[80];
1132
1133         fb_info.fontname[0] = '\0';
1134
1135         if (!options || !*options)
1136                 return 0;
1137
1138         while ((this_opt = strsep(&options, ","))) {
1139                 if (!*this_opt)
1140                         continue;
1141                 if (!strcmp(this_opt, "inverse")) {
1142                         pvr2fb_inverse = 1;
1143                         fb_invert_cmaps();
1144                 } else if (!strncmp(this_opt, "font:", 5))
1145                         strcpy(fb_info.fontname, this_opt + 5);
1146                 else if (!strncmp(this_opt, "cable:", 6))
1147                         strcpy(cable_arg, this_opt + 6);
1148                 else if (!strncmp(this_opt, "output:", 7))
1149                         strcpy(output_arg, this_opt + 7);
1150 #ifdef CONFIG_MTRR
1151                 else if (!strncmp(this_opt, "nomtrr", 6))
1152                         enable_mtrr = 0;
1153 #endif
1154                 else
1155                         mode_option = this_opt;
1156         }
1157
1158         if (*cable_arg)
1159                 cable_type = pvr2_get_param(cables, cable_arg, 0, 3);
1160
1161         if (*output_arg)
1162                 video_output = pvr2_get_param(outputs, output_arg, 0, 3);
1163
1164         return 0;
1165 }
1166 #endif
1167
1168 #ifdef MODULE
1169 MODULE_LICENSE("GPL");
1170 module_init(pvr2fb_init);
1171 #endif
1172 module_exit(pvr2fb_exit);
1173