drivers/sgi/char/graphics.c

   1 /*
   2  * gfx.c: support for SGI's /dev/graphics, /dev/opengl
   3  *
   4  * Author: Miguel de Icaza (miguel@nuclecu.unam.mx)
   5  *         Ralf Baechle (ralf@gnu.org)
   6  *         Ulf Carlsson (ulfc@bun.falkenberg.se)
   7  *
   8  * On IRIX, /dev/graphics is [10, 146]
   9  *          /dev/opengl   is [10, 147]
  10  *
  11  * From a mail with Mark J. Kilgard, /dev/opengl and /dev/graphics are
  12  * the same thing, the use of /dev/graphics seems deprecated though.
  13  *
  14  * The reason that the original SGI programmer had to use only one
  15  * device for all the graphic cards on the system will remain a
  16  * mistery for the rest of our lives.  Why some ioctls take a board
  17  * number and some others not?  Mistery.  Why do they map the hardware
  18  * registers into the user address space with an ioctl instead of
  19  * mmap?  Mistery too.  Why they did not use the standard way of
  20  * making ioctl constants and instead sticked a random constant?
  21  * Mistery too.
  22  *
  23  * We implement those misterious things, and tried not to think about
  24  * the reasons behind them.
  25  */
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/fs.h>
  28 #include <linux/init.h>
  29 #include <linux/miscdevice.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/mm.h>
  32 #include <linux/mman.h>
  33 #include <linux/slab.h>
  34 #include <linux/module.h>
  35 #include <linux/smp_lock.h>
  36 #include <asm/uaccess.h>
  37 #include "gconsole.h"
  38 #include "graphics.h"
  39 #include "usema.h"
  40 #include <asm/gfx.h>
  41 #include <asm/rrm.h>
  42 #include <asm/page.h>
  43 #include <asm/pgtable.h>
  44 #include <video/newport.h>
  45
  46 #define DEBUG
  47
  48 /* The boards */
  49 extern struct graphics_ops *newport_probe (int, const char **);
  50
  51 static struct graphics_ops cards [MAXCARDS];
  52 static int boards;
  53
  54 #define GRAPHICS_CARD(inode) 0
  55
  56 /*
  57 void enable_gconsole(void) {};
  58 void disable_gconsole(void) {};
  59 */
  60
  61
  62 int
  63 sgi_graphics_open (struct inode *inode, struct file *file)
  64 {
  65         struct newport_regs *nregs =
  66                 (struct newport_regs *) KSEG1ADDR(cards[0].g_regs);
  67
  68         newport_wait();
  69         nregs->set.wrmask = 0xffffffff;
  70         nregs->set.drawmode0 = (NPORT_DMODE0_DRAW | NPORT_DMODE0_BLOCK |
  71                              NPORT_DMODE0_DOSETUP | NPORT_DMODE0_STOPX |
  72                              NPORT_DMODE0_STOPY);
  73         nregs->set.colori = 1;
  74         nregs->set.xystarti = (0 << 16) | 0;
  75         nregs->go.xyendi = (1280 << 16) | 1024;
  76
  77         return 0;
  78 }
  79
  80 int
  81 sgi_graphics_ioctl (struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  82 {
  83         unsigned int board;
  84         unsigned int devnum = GRAPHICS_CARD (inode->i_rdev);
  85         int i;
  86
  87         if ((cmd >= RRM_BASE) && (cmd <= RRM_CMD_LIMIT))
  88                 return rrm_command (cmd-RRM_BASE, (void *) arg);
  89
  90         switch (cmd){
  91         case GFX_GETNUM_BOARDS:
  92                 return boards;
  93
  94         case GFX_GETBOARD_INFO: {
  95                 struct gfx_getboardinfo_args *bia = (void *) arg;
  96                 void   *dest_buf;
  97                 int    max_len;
  98
  99                 i = verify_area (VERIFY_READ, (void *) arg, sizeof (struct gfx_getboardinfo_args));
 100                 if (i) return i;
 101
 102                 if (__get_user (board,    &bia->board) ||
 103                     __get_user (dest_buf, &bia->buf) ||
 104                     __get_user (max_len,  &bia->len))
 105                         return -EFAULT;
 106
 107                 if (board >= boards)
 108                         return -EINVAL;
 109                 if (max_len < sizeof (struct gfx_getboardinfo_args))
 110                         return -EINVAL;
 111                 if (max_len > cards [board].g_board_info_len)
 112                         max_len = cards [boards].g_board_info_len;
 113                 i = verify_area (VERIFY_WRITE, dest_buf, max_len);
 114                 if (i) return i;
 115                 if (copy_to_user (dest_buf, cards [board].g_board_info, max_len))
 116                         return -EFAULT;
 117                 return max_len;
 118         }
 119
 120         case GFX_ATTACH_BOARD: {
 121                 struct gfx_attach_board_args *att = (void *) arg;
 122                 void *vaddr;
 123                 int  r;
 124
 125                 i = verify_area (VERIFY_READ, (void *)arg, sizeof (struct gfx_attach_board_args));
 126                 if (i) return i;
 127
 128                 if (__get_user (board, &att->board) ||
 129                     __get_user (vaddr, &att->vaddr))
 130                         return -EFAULT;
 131
 132                 /* Ok for now we are assuming /dev/graphicsN -> head N even
 133                  * if the ioctl api suggests that this is not quite the case.
 134                  *
 135                  * Otherwise we fail, we use this assumption in the mmap code
 136                  * below to find our board information.
 137                  */
 138                 if (board != devnum){
 139                         printk ("Parameter board does not match the current board\n");
 140                         return -EINVAL;
 141                 }
 142
 143                 if (board >= boards)
 144                         return -EINVAL;
 145
 146                 /* If it is the first opening it, then make it the board owner */
 147                 if (!cards [board].g_owner)
 148                         cards [board].g_owner = current;
 149
 150                 /*
 151                  * Ok, we now call mmap on this file, which will end up calling
 152                  * sgi_graphics_mmap
 153                  */
 154                 disable_gconsole ();
 155                 down_write(&current->mm->mmap_sem);
 156                 r = do_mmap (file, (unsigned long)vaddr,
 157                              cards[board].g_regs_size, PROT_READ|PROT_WRITE,
 158                              MAP_FIXED|MAP_PRIVATE, 0);
 159                 up_write(&current->mm->mmap_sem);
 160                 if (r)
 161                         return r;
 162         }
 163
 164         /* Strange, the real mapping seems to be done at GFX_ATTACH_BOARD,
 165          * GFX_MAPALL is not even used by IRIX X server
 166          */
 167         case GFX_MAPALL:
 168                 return 0;
 169
 170         case GFX_LABEL:
 171                 return 0;
 172
 173                 /* Version check
 174                  * for my IRIX 6.2 X server, this is what the kernel returns
 175                  */
 176         case 1:
 177                 return 3;
 178
 179         /* Xsgi does not use this one, I assume minor is the board being queried */
 180         case GFX_IS_MANAGED:
 181                 if (devnum > boards)
 182                         return -EINVAL;
 183                 return (cards [devnum].g_owner != 0);
 184
 185         default:
 186                 if (cards [devnum].g_ioctl)
 187                         return (*cards [devnum].g_ioctl)(devnum, cmd, arg);
 188
 189         }
 190         return -EINVAL;
 191 }
 192
 193 int
 194 sgi_graphics_close (struct inode *inode, struct file *file)
 195 {
 196         int board = GRAPHICS_CARD (inode->i_rdev);
 197
 198         /* Tell the rendering manager that one client is going away */
 199         lock_kernel();
 200         rrm_close (inode, file);
 201
 202         /* Was this file handle from the board owner?, clear it */
 203         if (current == cards [board].g_owner){
 204                 cards [board].g_owner = 0;
 205                 if (cards [board].g_reset_console)
 206                         (*cards [board].g_reset_console)();
 207                 enable_gconsole ();
 208         }
 209         unlock_kernel();
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 /*
 214  * This is the core of the direct rendering engine.
 215  */
 216 struct page *
 217 sgi_graphics_nopage (struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, int
 218                      no_share)
 219 {
 220         pgd_t *pgd; pmd_t *pmd; pte_t *pte;
 221         int board = GRAPHICS_CARD (vma->vm_dentry->d_inode->i_rdev);
 222
 223         unsigned long virt_add, phys_add;
 224
 225 #ifdef DEBUG
 226         printk ("Got a page fault for board %d address=%lx guser=%lx\n", board,
 227                 address, (unsigned long) cards[board].g_user);
 228 #endif
 229
 230         /* Figure out if another process has this mapped, and revoke the mapping
 231          * in that case. */
 232         if (cards[board].g_user && cards[board].g_user != current) {
 233                 /* FIXME: save graphics context here, dump it to rendering
 234                  * node? */
 235
 236                 remove_mapping(cards[board].g_user, vma->vm_start, vma->vm_end);
 237         }
 238
 239         cards [board].g_user = current;
 240
 241         /* Map the physical address of the newport registers into the address
 242          * space of this process */
 243
 244         virt_add = address & PAGE_MASK;
 245         phys_add = cards[board].g_regs + virt_add - vma->vm_start;
 246         remap_page_range(virt_add, phys_add, PAGE_SIZE, vma->vm_page_prot);
 247
 248         pgd = pgd_offset(current->mm, address);
 249         pmd = pmd_offset(pgd, address);
 250         pte = pte_offset(pmd, address);
 251         return pte_page(*pte);
 252 }
 253
 254 /*
 255  * We convert a GFX ioctl for mapping hardware registers, in a nice sys_mmap
 256  * call, which takes care of everything that must be taken care of.
 257  *
 258  */
 259
 260 static struct vm_operations_struct graphics_mmap = {
 261         nopage: sgi_graphics_nopage,    /* our magic no-page fault handler */
 262 };
 263
 264 int
 265 sgi_graphics_mmap (struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 266 {
 267         uint size;
 268
 269         size = vma->vm_end - vma->vm_start;
 270
 271         /* 1. Set our special graphic virtualizer  */
 272         vma->vm_ops = &graphics_mmap;
 273
 274         /* 2. Set the special tlb permission bits */
 275         vma->vm_page_prot = PAGE_USERIO;
 276
 277         /* final setup */
 278         vma->vm_file = file;
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 #if 0
 283 /* Do any post card-detection setup on graphics_ops */
 284 static void
 285 graphics_ops_post_init (int slot)
 286 {
 287         /* There is no owner for the card initially */
 288         cards [slot].g_owner = (struct task_struct *) 0;
 289         cards [slot].g_user  = (struct task_struct *) 0;
 290 }
 291 #endif
 292
 293 struct file_operations sgi_graphics_fops = {
 294         ioctl:          sgi_graphics_ioctl,
 295         mmap:           sgi_graphics_mmap,
 296         open:           sgi_graphics_open,
 297         release:        sgi_graphics_close,
 298 };
 299
 300 /* /dev/graphics */
 301 static struct miscdevice dev_graphics = {
 302         SGI_GRAPHICS_MINOR, "sgi-graphics", &sgi_graphics_fops
 303 };
 304
 305 /* /dev/opengl */
 306 static struct miscdevice dev_opengl = {
 307         SGI_OPENGL_MINOR, "sgi-opengl", &sgi_graphics_fops
 308 };
 309
 310 /* This is called later from the misc-init routine */
 311 void __init gfx_register (void)
 312 {
 313         misc_register (&dev_graphics);
 314         misc_register (&dev_opengl);
 315 }
 316
 317 void __init gfx_init (const char **name)
 318 {
 319 #if 0
 320         struct console_ops *console;
 321         struct graphics_ops *g;
 322 #endif
 323
 324         printk ("GFX INIT: ");
 325         shmiq_init ();
 326         usema_init ();
 327
 328         boards++;
 329
 330 #if 0
 331         if ((g = newport_probe (boards, name)) != 0) {
 332                 cards [boards] = *g;
 333                 graphics_ops_post_init (boards);
 334                 boards++;
 335                 console = 0;
 336         }
 337         /* Add more graphic drivers here */
 338         /* Keep passing console around */
 339 #endif
 340
 341         if (boards > MAXCARDS)
 342                 printk (KERN_WARNING "Too many cards found on the system\n");
 343 }
 344
 345 #ifdef MODULE
 346 MODULE_LICENSE("GPL");
 347
 348 int init_module(void) {
 349         static int initiated = 0;
 350
 351         printk("SGI Newport Graphics version %i.%i.%i\n",42,54,69);
 352
 353         if (!initiated++) {
 354                 shmiq_init();
 355                 usema_init();
 356                 printk("Adding first board\n");
 357                 boards++;
 358                 cards[0].g_regs = 0x1f0f0000;
 359                 cards[0].g_regs_size = sizeof (struct newport_regs);
 360         }
 361
 362         printk("Boards: %d\n", boards);
 363
 364         misc_register (&dev_graphics);
 365         misc_register (&dev_opengl);
 366
 367         return 0;
 368 }
 369
 370 void cleanup_module(void) {
 371         printk("Shutting down SGI Newport Graphics\n");
 372
 373         misc_deregister (&dev_graphics);
 374         misc_deregister (&dev_opengl);
 375 }
 376 #endif