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