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