drivers/video/valkyriefb.c

   1 /*
   2  *  valkyriefb.c -- frame buffer device for the PowerMac 'valkyrie' display
   3  *
   4  *  Created 8 August 1998 by
   5  *  Martin Costabel <costabel@wanadoo.fr> and Kevin Schoedel
   6  *
   7  *  Vmode-switching changes and vmode 15/17 modifications created 29 August
   8  *  1998 by Barry K. Nathan <barryn@pobox.com>.
   9  *
  10  *  Ported to m68k Macintosh by David Huggins-Daines <dhd@debian.org>
  11  *
  12  *  Derived directly from:
  13  *
  14  *   controlfb.c -- frame buffer device for the PowerMac 'control' display
  15  *   Copyright (C) 1998 Dan Jacobowitz <dan@debian.org>
  16  *
  17  *   pmc-valkyrie.c -- Console support for PowerMac "valkyrie" display adaptor.
  18  *   Copyright (C) 1997 Paul Mackerras.
  19  *
  20  *  and indirectly:
  21  *
  22  *  Frame buffer structure from:
  23  *    drivers/video/chipsfb.c -- frame buffer device for
  24  *    Chips & Technologies 65550 chip.
  25  *
  26  *    Copyright (C) 1998 Paul Mackerras
  27  *
  28  *    This file is derived from the Powermac "chips" driver:
  29  *    Copyright (C) 1997 Fabio Riccardi.
  30  *    And from the frame buffer device for Open Firmware-initialized devices:
  31  *    Copyright (C) 1997 Geert Uytterhoeven.
  32  *
  33  *  Hardware information from:
  34  *    control.c: Console support for PowerMac "control" display adaptor.
  35  *    Copyright (C) 1996 Paul Mackerras
  36  *
  37  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  38  *  License. See the file COPYING in the main directory of this archive for
  39  *  more details.
  40  */
  41
  42 #include <linux/config.h>
  43 #include <linux/module.h>
  44 #include <linux/kernel.h>
  45 #include <linux/errno.h>
  46 #include <linux/string.h>
  47 #include <linux/mm.h>
  48 #include <linux/tty.h>
  49 #include <linux/slab.h>
  50 #include <linux/vmalloc.h>
  51 #include <linux/delay.h>
  52 #include <linux/interrupt.h>
  53 #include <linux/fb.h>
  54 #include <linux/selection.h>
  55 #include <linux/init.h>
  56 #include <linux/pci.h>
  57 #include <linux/nvram.h>
  58 #include <linux/adb.h>
  59 #include <linux/cuda.h>
  60 #include <asm/io.h>
  61 #ifdef CONFIG_MAC
  62 #include <asm/bootinfo.h>
  63 #include <asm/macintosh.h>
  64 #else
  65 #include <asm/prom.h>
  66 #endif
  67 #include <asm/pgtable.h>
  68
  69 #include "macmodes.h"
  70 #include "valkyriefb.h"
  71
  72 #ifdef CONFIG_MAC
  73 /* We don't yet have functions to read the PRAM... perhaps we can
  74    adapt them from the PPC code? */
  75 static int default_vmode = VMODE_640_480_67;
  76 static int default_cmode = CMODE_8;
  77 #else
  78 static int default_vmode = VMODE_NVRAM;
  79 static int default_cmode = CMODE_NVRAM;
  80 #endif
  81
  82 struct fb_par_valkyrie {
  83         int     vmode, cmode;
  84         int     xres, yres;
  85         int     vxres, vyres;
  86         struct valkyrie_regvals *init;
  87 };
  88
  89 struct fb_info_valkyrie {
  90         struct fb_info          info;
  91         struct fb_par_valkyrie  par;
  92         struct cmap_regs        *cmap_regs;
  93         unsigned long           cmap_regs_phys;
  94
  95         struct valkyrie_regs    *valkyrie_regs;
  96         unsigned long           valkyrie_regs_phys;
  97
  98         __u8                    *frame_buffer;
  99         unsigned long           frame_buffer_phys;
 100
 101         int                     sense;
 102         unsigned long           total_vram;
 103
 104         u32                     pseudo_palette[16];
 105 };
 106
 107 /*
 108  * Exported functions
 109  */
 110 int valkyriefb_init(void);
 111 int valkyriefb_setup(char*);
 112
 113 static int valkyriefb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var,
 114                                 struct fb_info *info);
 115 static int valkyriefb_set_par(struct fb_info *info);
 116 static int valkyriefb_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue,
 117                              u_int transp, struct fb_info *info);
 118 static int valkyriefb_blank(int blank_mode, struct fb_info *info);
 119
 120 static int read_valkyrie_sense(struct fb_info_valkyrie *p);
 121 static inline int valkyrie_vram_reqd(int video_mode, int color_mode);
 122 static void set_valkyrie_clock(unsigned char *params);
 123 static inline int valkyrie_par_to_var(struct fb_par_valkyrie *par, struct fb_var_screeninfo *var);
 124 static int valkyrie_var_to_par(struct fb_var_screeninfo *var,
 125         struct fb_par_valkyrie *par, const struct fb_info *fb_info);
 126
 127 static void valkyrie_init_info(struct fb_info *info, struct fb_info_valkyrie *p);
 128 static void valkyrie_par_to_fix(struct fb_par_valkyrie *par, struct fb_fix_screeninfo *fix);
 129 static void valkyrie_init_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix, struct fb_info_valkyrie *p);
 130
 131 static struct fb_ops valkyriefb_ops = {
 132         .owner =        THIS_MODULE,
 133         .fb_check_var = valkyriefb_check_var,
 134         .fb_set_par =   valkyriefb_set_par,
 135         .fb_setcolreg = valkyriefb_setcolreg,
 136         .fb_blank =     valkyriefb_blank,
 137         .fb_fillrect    = cfb_fillrect,
 138         .fb_copyarea    = cfb_copyarea,
 139         .fb_imageblit   = cfb_imageblit,
 140         .fb_cursor      = soft_cursor,
 141 };
 142
 143 /* Sets the video mode according to info->var */
 144 static int valkyriefb_set_par(struct fb_info *info)
 145 {
 146         struct fb_info_valkyrie *p = (struct fb_info_valkyrie *) info;
 147         volatile struct valkyrie_regs *valkyrie_regs = p->valkyrie_regs;
 148         struct fb_par_valkyrie *par = info->par;
 149         struct valkyrie_regvals *init;
 150         int err;
 151
 152         if ((err = valkyrie_var_to_par(&info->var, par, info)))
 153                 return err;
 154
 155         valkyrie_par_to_fix(par, &info->fix);
 156
 157         /* Reset the valkyrie */
 158         out_8(&valkyrie_regs->status.r, 0);
 159         udelay(100);
 160
 161         /* Initialize display timing registers */
 162         init = par->init;
 163         out_8(&valkyrie_regs->mode.r, init->mode | 0x80);
 164         out_8(&valkyrie_regs->depth.r, par->cmode + 3);
 165         set_valkyrie_clock(init->clock_params);
 166         udelay(100);
 167
 168         /* Turn on display */
 169         out_8(&valkyrie_regs->mode.r, init->mode);
 170
 171         return 0;
 172 }
 173
 174 static int
 175 valkyriefb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)
 176 {
 177         int err;
 178         struct fb_par_valkyrie par;
 179
 180         if ((err = valkyrie_var_to_par(var, &par, info)))
 181                 return err;
 182         valkyrie_par_to_var(&par, var);
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 /*
 187  *  Blank the screen if blank_mode != 0, else unblank. If blank_mode == NULL
 188  *  then the caller blanks by setting the CLUT (Color Look Up Table) to all
 189  *  black. Return 0 if blanking succeeded, != 0 if un-/blanking failed due
 190  *  to e.g. a video mode which doesn't support it. Implements VESA suspend
 191  *  and powerdown modes on hardware that supports disabling hsync/vsync:
 192  *    blank_mode == 2: suspend vsync
 193  *    blank_mode == 3: suspend hsync
 194  *    blank_mode == 4: powerdown
 195  */
 196 static int valkyriefb_blank(int blank_mode, struct fb_info *info)
 197 {
 198         struct fb_info_valkyrie *p = (struct fb_info_valkyrie *) info;
 199         struct fb_par_valkyrie *par = info->par;
 200         struct valkyrie_regvals *init = par->init;
 201
 202         if (init == NULL)
 203                 return 1;
 204
 205         switch (blank_mode) {
 206         case 0:                 /* unblank */
 207                 out_8(&p->valkyrie_regs->mode.r, init->mode);
 208                 break;
 209         case 1:
 210                 return 1;       /* get caller to set CLUT to all black */
 211         case VESA_VSYNC_SUSPEND+1:
 212         case VESA_HSYNC_SUSPEND+1:
 213                 /*
 214                  * [kps] Value extracted from MacOS. I don't know
 215                  * whether this bit disables hsync or vsync, or
 216                  * whether the hardware can do the other as well.
 217                  */
 218                 out_8(&p->valkyrie_regs->mode.r, init->mode | 0x40);
 219                 break;
 220         case VESA_POWERDOWN+1:
 221                 out_8(&p->valkyrie_regs->mode.r, 0x66);
 222                 break;
 223         }
 224         return 0;
 225 }
 226
 227 static int valkyriefb_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue,
 228                              u_int transp, struct fb_info *info)
 229 {
 230         struct fb_info_valkyrie *p = (struct fb_info_valkyrie *) info;
 231         volatile struct cmap_regs *cmap_regs = p->cmap_regs;
 232         struct fb_par_valkyrie *par = info->par;
 233
 234         if (regno > 255)
 235                 return 1;
 236         red >>= 8;
 237         green >>= 8;
 238         blue >>= 8;
 239
 240         /* tell clut which address to fill */
 241         out_8(&p->cmap_regs->addr, regno);
 242         udelay(1);
 243         /* send one color channel at a time */
 244         out_8(&cmap_regs->lut, red);
 245         out_8(&cmap_regs->lut, green);
 246         out_8(&cmap_regs->lut, blue);
 247
 248         if (regno < 16 && par->cmode == CMODE_16)
 249                 ((u32 *)info->pseudo_palette)[regno] =
 250                         (regno << 10) | (regno << 5) | regno;
 251
 252         return 0;
 253 }
 254
 255 static int valkyrie_vram_reqd(int video_mode, int color_mode)
 256 {
 257         int pitch;
 258         struct valkyrie_regvals *init = valkyrie_reg_init[video_mode-1];
 259
 260         if ((pitch = init->pitch[color_mode]) == 0)
 261                 pitch = 2 * init->pitch[0];
 262         return init->vres * pitch;
 263 }
 264
 265 static void set_valkyrie_clock(unsigned char *params)
 266 {
 267         struct adb_request req;
 268         int i;
 269
 270 #ifdef CONFIG_ADB_CUDA
 271         for (i = 0; i < 3; ++i) {
 272                 cuda_request(&req, NULL, 5, CUDA_PACKET, CUDA_GET_SET_IIC,
 273                              0x50, i + 1, params[i]);
 274                 while (!req.complete)
 275                         cuda_poll();
 276         }
 277 #endif
 278 }
 279
 280 static void __init valkyrie_choose_mode(struct fb_info_valkyrie *p)
 281 {
 282         p->sense = read_valkyrie_sense(p);
 283         printk(KERN_INFO "Monitor sense value = 0x%x\n", p->sense);
 284
 285         /* Try to pick a video mode out of NVRAM if we have one. */
 286 #ifndef CONFIG_MAC
 287         if (default_vmode == VMODE_NVRAM) {
 288                 default_vmode = nvram_read_byte(NV_VMODE);
 289                 if (default_vmode <= 0
 290                  || default_vmode > VMODE_MAX
 291                  || !valkyrie_reg_init[default_vmode - 1])
 292                         default_vmode = VMODE_CHOOSE;
 293         }
 294 #endif
 295         if (default_vmode == VMODE_CHOOSE)
 296                 default_vmode = mac_map_monitor_sense(p->sense);
 297         if (!valkyrie_reg_init[default_vmode - 1])
 298                 default_vmode = VMODE_640_480_67;
 299 #ifndef CONFIG_MAC
 300         if (default_cmode == CMODE_NVRAM)
 301                 default_cmode = nvram_read_byte(NV_CMODE);
 302 #endif
 303
 304         /*
 305          * Reduce the pixel size if we don't have enough VRAM or bandwidth.
 306          */
 307         if (default_cmode < CMODE_8 || default_cmode > CMODE_16
 308             || valkyrie_reg_init[default_vmode-1]->pitch[default_cmode] == 0
 309             || valkyrie_vram_reqd(default_vmode, default_cmode) > p->total_vram)
 310                 default_cmode = CMODE_8;
 311
 312         printk(KERN_INFO "using video mode %d and color mode %d.\n",
 313                default_vmode, default_cmode);
 314 }
 315
 316 int __init valkyriefb_init(void)
 317 {
 318         struct fb_info_valkyrie *p;
 319         unsigned long frame_buffer_phys, cmap_regs_phys, flags;
 320         int err;
 321
 322 #ifdef CONFIG_MAC
 323         if (!MACH_IS_MAC)
 324                 return 0;
 325         if (!(mac_bi_data.id == MAC_MODEL_Q630
 326               /* I'm not sure about this one */
 327             || mac_bi_data.id == MAC_MODEL_P588))
 328                 return 0;
 329
 330         /* Hardcoded addresses... welcome to 68k Macintosh country :-) */
 331         frame_buffer_phys = 0xf9000000;
 332         cmap_regs_phys = 0x50f24000;
 333         flags = IOMAP_NOCACHE_SER; /* IOMAP_WRITETHROUGH?? */
 334 #else /* ppc (!CONFIG_MAC) */
 335         struct device_node *dp;
 336
 337         dp = find_devices("valkyrie");
 338         if (dp == 0)
 339                 return 0;
 340
 341         if (dp->n_addrs != 1) {
 342                 printk(KERN_ERR "expecting 1 address for valkyrie (got %d)\n",
 343                        dp->n_addrs);
 344                 return 0;
 345         }
 346
 347         frame_buffer_phys = dp->addrs[0].address;
 348         cmap_regs_phys = dp->addrs[0].address+0x304000;
 349         flags = _PAGE_WRITETHRU;
 350 #endif /* ppc (!CONFIG_MAC) */
 351
 352         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_ATOMIC);
 353         if (p == 0)
 354                 return -ENOMEM;
 355         memset(p, 0, sizeof(*p));
 356
 357         /* Map in frame buffer and registers */
 358         if (!request_mem_region(frame_buffer_phys, 0x100000, "valkyriefb")) {
 359                 kfree(p);
 360                 return 0;
 361         }
 362         p->total_vram = 0x100000;
 363         p->frame_buffer_phys = frame_buffer_phys;
 364         p->frame_buffer = __ioremap(frame_buffer_phys, p->total_vram, flags);
 365         p->cmap_regs_phys = cmap_regs_phys;
 366         p->cmap_regs = ioremap(p->cmap_regs_phys, 0x1000);
 367         p->valkyrie_regs_phys = cmap_regs_phys+0x6000;
 368         p->valkyrie_regs = ioremap(p->valkyrie_regs_phys, 0x1000);
 369         err = -ENOMEM;
 370         if (p->frame_buffer == NULL || p->cmap_regs == NULL
 371             || p->valkyrie_regs == NULL) {
 372                 printk(KERN_ERR "valkyriefb: couldn't map resources\n");
 373                 goto out_free;
 374         }
 375
 376         valkyrie_choose_mode(p);
 377         mac_vmode_to_var(default_vmode, default_cmode, &p->info.var);
 378         valkyrie_init_info(&p->info, p);
 379         valkyrie_init_fix(&p->info.fix, p);
 380         if (valkyriefb_set_par(&p->info))
 381                 /* "can't happen" */
 382                 printk(KERN_ERR "valkyriefb: can't set default video mode\n");
 383
 384         if ((err = register_framebuffer(&p->info)) != 0)
 385                 goto out_free;
 386
 387         printk(KERN_INFO "fb%d: valkyrie frame buffer device\n", p->info.node);
 388         return 0;
 389
 390  out_free:
 391         if (p->frame_buffer)
 392                 iounmap(p->frame_buffer);
 393         if (p->cmap_regs)
 394                 iounmap(p->cmap_regs);
 395         if (p->valkyrie_regs)
 396                 iounmap(p->valkyrie_regs);
 397         kfree(p);
 398         return err;
 399 }
 400
 401 /*
 402  * Get the monitor sense value.
 403  */
 404 static int read_valkyrie_sense(struct fb_info_valkyrie *p)
 405 {
 406         int sense, in;
 407
 408         out_8(&p->valkyrie_regs->msense.r, 0);   /* release all lines */
 409         __delay(20000);
 410         sense = ((in = in_8(&p->valkyrie_regs->msense.r)) & 0x70) << 4;
 411         /* drive each sense line low in turn and collect the other 2 */
 412         out_8(&p->valkyrie_regs->msense.r, 4);   /* drive A low */
 413         __delay(20000);
 414         sense |= ((in = in_8(&p->valkyrie_regs->msense.r)) & 0x30);
 415         out_8(&p->valkyrie_regs->msense.r, 2);   /* drive B low */
 416         __delay(20000);
 417         sense |= ((in = in_8(&p->valkyrie_regs->msense.r)) & 0x40) >> 3;
 418         sense |= (in & 0x10) >> 2;
 419         out_8(&p->valkyrie_regs->msense.r, 1);   /* drive C low */
 420         __delay(20000);
 421         sense |= ((in = in_8(&p->valkyrie_regs->msense.r)) & 0x60) >> 5;
 422
 423         out_8(&p->valkyrie_regs->msense.r, 7);
 424
 425         return sense;
 426 }
 427
 428 /*
 429  * This routine takes a user-supplied var,
 430  * and picks the best vmode/cmode from it.
 431  */
 432
 433 /* [bkn] I did a major overhaul of this function.
 434  *
 435  * Much of the old code was "swiped by jonh from atyfb.c". Because
 436  * macmodes has mac_var_to_vmode, I felt that it would be better to
 437  * rework this function to use that, instead of reinventing the wheel to
 438  * add support for vmode 17. This was reinforced by the fact that
 439  * the previously swiped atyfb.c code is no longer there.
 440  *
 441  * So, I swiped and adapted platinum_var_to_par (from platinumfb.c), replacing
 442  * most, but not all, of the old code in the process. One side benefit of
 443  * swiping the platinumfb code is that we now have more comprehensible error
 444  * messages when a vmode/cmode switch fails. (Most of the error messages are
 445  * platinumfb.c, but I added two of my own, and I also changed some commas
 446  * into colons to make the messages more consistent with other Linux error
 447  * messages.) In addition, I think the new code *might* fix some vmode-
 448  * switching oddities, but I'm not sure.
 449  *
 450  * There may be some more opportunities for cleanup in here, but this is a
 451  * good start...
 452  */
 453
 454 static int valkyrie_var_to_par(struct fb_var_screeninfo *var,
 455         struct fb_par_valkyrie *par, const struct fb_info *fb_info)
 456 {
 457         int vmode, cmode;
 458         struct valkyrie_regvals *init;
 459         struct fb_info_valkyrie *p = (struct fb_info_valkyrie *) fb_info;
 460
 461         if (mac_var_to_vmode(var, &vmode, &cmode) != 0) {
 462                 printk(KERN_ERR "valkyriefb: can't do %dx%dx%d.\n",
 463                        var->xres, var->yres, var->bits_per_pixel);
 464                 return -EINVAL;
 465         }
 466
 467         /* Check if we know about the wanted video mode */
 468         if (vmode < 1 || vmode > VMODE_MAX || !valkyrie_reg_init[vmode-1]) {
 469                 printk(KERN_ERR "valkyriefb: vmode %d not valid.\n", vmode);
 470                 return -EINVAL;
 471         }
 472
 473         if (cmode != CMODE_8 && cmode != CMODE_16) {
 474                 printk(KERN_ERR "valkyriefb: cmode %d not valid.\n", cmode);
 475                 return -EINVAL;
 476         }
 477
 478         if (var->xres_virtual > var->xres || var->yres_virtual > var->yres
 479             || var->xoffset != 0 || var->yoffset != 0) {
 480                 return -EINVAL;
 481         }
 482
 483         init = valkyrie_reg_init[vmode-1];
 484         if (init->pitch[cmode] == 0) {
 485                 printk(KERN_ERR "valkyriefb: vmode %d does not support "
 486                        "cmode %d.\n", vmode, cmode);
 487                 return -EINVAL;
 488         }
 489
 490         if (valkyrie_vram_reqd(vmode, cmode) > p->total_vram) {
 491                 printk(KERN_ERR "valkyriefb: not enough ram for vmode %d, "
 492                        "cmode %d.\n", vmode, cmode);
 493                 return -EINVAL;
 494         }
 495
 496         par->vmode = vmode;
 497         par->cmode = cmode;
 498         par->init = init;
 499         par->xres = var->xres;
 500         par->yres = var->yres;
 501         par->vxres = par->xres;
 502         par->vyres = par->yres;
 503
 504         return 0;
 505 }
 506
 507 static int valkyrie_par_to_var(struct fb_par_valkyrie *par, struct fb_var_screeninfo *var)
 508 {
 509         return mac_vmode_to_var(par->vmode, par->cmode, var);
 510 }
 511
 512 static void valkyrie_init_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix, struct fb_info_valkyrie *p)
 513 {
 514         memset(fix, 0, sizeof(*fix));
 515         strcpy(fix->id, "valkyrie");
 516         fix->mmio_start = p->valkyrie_regs_phys;
 517         fix->mmio_len = sizeof(struct valkyrie_regs);
 518         fix->type = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
 519         fix->smem_start = p->frame_buffer_phys + 0x1000;
 520         fix->smem_len = p->total_vram;
 521
 522         fix->type_aux = 0;
 523         fix->ywrapstep = 0;
 524         fix->ypanstep = 0;
 525         fix->xpanstep = 0;
 526
 527 }
 528
 529 /* Fix must already be inited above */
 530 static void valkyrie_par_to_fix(struct fb_par_valkyrie *par,
 531         struct fb_fix_screeninfo *fix)
 532 {
 533         fix->smem_len = valkyrie_vram_reqd(par->vmode, par->cmode);
 534         fix->visual = (par->cmode == CMODE_8) ?
 535                 FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR : FB_VISUAL_DIRECTCOLOR;
 536         fix->line_length = par->vxres << par->cmode;
 537                 /* ywrapstep, xpanstep, ypanstep */
 538 }
 539
 540 static void __init valkyrie_init_info(struct fb_info *info, struct fb_info_valkyrie *p)
 541 {
 542         info->fbops = &valkyriefb_ops;
 543         info->screen_base = (char *) p->frame_buffer + 0x1000;
 544         info->flags = FBINFO_FLAG_DEFAULT;
 545         info->pseudo_palette = p->pseudo_palette;
 546         fb_alloc_cmap(&info->cmap, 256, 0);
 547         info->par = &p->par;
 548 }
 549
 550
 551 /*
 552  * Parse user speficied options (`video=valkyriefb:')
 553  */
 554 int __init valkyriefb_setup(char *options)
 555 {
 556         char *this_opt;
 557
 558         if (!options || !*options)
 559                 return 0;
 560
 561         while ((this_opt = strsep(&options, ",")) != NULL) {
 562                 if (!strncmp(this_opt, "vmode:", 6)) {
 563                         int vmode = simple_strtoul(this_opt+6, NULL, 0);
 564                         if (vmode > 0 && vmode <= VMODE_MAX)
 565                                 default_vmode = vmode;
 566                 }
 567                 else if (!strncmp(this_opt, "cmode:", 6)) {
 568                         int depth = simple_strtoul(this_opt+6, NULL, 0);
 569                         switch (depth) {
 570                         case 8:
 571                                 default_cmode = CMODE_8;
 572                                 break;
 573                         case 15:
 574                         case 16:
 575                                 default_cmode = CMODE_16;
 576                                 break;
 577                         }
 578                 }
 579         }
 580         return 0;
 581 }
 582
 583 MODULE_LICENSE("GPL");