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