drivers/gpu/drm/stm/ltdc.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) STMicroelectronics SA 2017
   3  *
   4  * Authors: Philippe Cornu <[email protected]>
   5  *          Yannick Fertre <[email protected]>
   6  *          Fabien Dessenne <[email protected]>
   7  *          Mickael Reulier <[email protected]>
   8  *
   9  * License terms:  GNU General Public License (GPL), version 2
  10  */
  11
  12 #include <linux/clk.h>
  13 #include <linux/component.h>
  14 #include <linux/of_address.h>
  15 #include <linux/of_graph.h>
  16 #include <linux/reset.h>
  17
  18 #include <drm/drm_atomic.h>
  19 #include <drm/drm_atomic_helper.h>
  20 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
  21 #include <drm/drm_fb_cma_helper.h>
  22 #include <drm/drm_gem_cma_helper.h>
  23 #include <drm/drm_of.h>
  24 #include <drm/drm_bridge.h>
  25 #include <drm/drm_plane_helper.h>
  26
  27 #include <video/videomode.h>
  28
  29 #include "ltdc.h"
  30
  31 #define NB_CRTC 1
  32 #define CRTC_MASK GENMASK(NB_CRTC - 1, 0)
  33
  34 #define MAX_IRQ 4
  35
  36 #define HWVER_10200 0x010200
  37 #define HWVER_10300 0x010300
  38 #define HWVER_20101 0x020101
  39
  40 /*
  41  * The address of some registers depends on the HW version: such registers have
  42  * an extra offset specified with reg_ofs.
  43  */
  44 #define REG_OFS_NONE    0
  45 #define REG_OFS_4       4               /* Insertion of "Layer Conf. 2" reg */
  46 #define REG_OFS         (ldev->caps.reg_ofs)
  47 #define LAY_OFS         0x80            /* Register Offset between 2 layers */
  48
  49 /* Global register offsets */
  50 #define LTDC_IDR        0x0000          /* IDentification */
  51 #define LTDC_LCR        0x0004          /* Layer Count */
  52 #define LTDC_SSCR       0x0008          /* Synchronization Size Configuration */
  53 #define LTDC_BPCR       0x000C          /* Back Porch Configuration */
  54 #define LTDC_AWCR       0x0010          /* Active Width Configuration */
  55 #define LTDC_TWCR       0x0014          /* Total Width Configuration */
  56 #define LTDC_GCR        0x0018          /* Global Control */
  57 #define LTDC_GC1R       0x001C          /* Global Configuration 1 */
  58 #define LTDC_GC2R       0x0020          /* Global Configuration 2 */
  59 #define LTDC_SRCR       0x0024          /* Shadow Reload Configuration */
  60 #define LTDC_GACR       0x0028          /* GAmma Correction */
  61 #define LTDC_BCCR       0x002C          /* Background Color Configuration */
  62 #define LTDC_IER        0x0034          /* Interrupt Enable */
  63 #define LTDC_ISR        0x0038          /* Interrupt Status */
  64 #define LTDC_ICR        0x003C          /* Interrupt Clear */
  65 #define LTDC_LIPCR      0x0040          /* Line Interrupt Position Conf. */
  66 #define LTDC_CPSR       0x0044          /* Current Position Status */
  67 #define LTDC_CDSR       0x0048          /* Current Display Status */
  68
  69 /* Layer register offsets */
  70 #define LTDC_L1LC1R     (0x80)          /* L1 Layer Configuration 1 */
  71 #define LTDC_L1LC2R     (0x84)          /* L1 Layer Configuration 2 */
  72 #define LTDC_L1CR       (0x84 + REG_OFS)/* L1 Control */
  73 #define LTDC_L1WHPCR    (0x88 + REG_OFS)/* L1 Window Hor Position Config */
  74 #define LTDC_L1WVPCR    (0x8C + REG_OFS)/* L1 Window Vert Position Config */
  75 #define LTDC_L1CKCR     (0x90 + REG_OFS)/* L1 Color Keying Configuration */
  76 #define LTDC_L1PFCR     (0x94 + REG_OFS)/* L1 Pixel Format Configuration */
  77 #define LTDC_L1CACR     (0x98 + REG_OFS)/* L1 Constant Alpha Config */
  78 #define LTDC_L1DCCR     (0x9C + REG_OFS)/* L1 Default Color Configuration */
  79 #define LTDC_L1BFCR     (0xA0 + REG_OFS)/* L1 Blend Factors Configuration */
  80 #define LTDC_L1FBBCR    (0xA4 + REG_OFS)/* L1 FrameBuffer Bus Control */
  81 #define LTDC_L1AFBCR    (0xA8 + REG_OFS)/* L1 AuxFB Control */
  82 #define LTDC_L1CFBAR    (0xAC + REG_OFS)/* L1 Color FrameBuffer Address */
  83 #define LTDC_L1CFBLR    (0xB0 + REG_OFS)/* L1 Color FrameBuffer Length */
  84 #define LTDC_L1CFBLNR   (0xB4 + REG_OFS)/* L1 Color FrameBuffer Line Nb */
  85 #define LTDC_L1AFBAR    (0xB8 + REG_OFS)/* L1 AuxFB Address */
  86 #define LTDC_L1AFBLR    (0xBC + REG_OFS)/* L1 AuxFB Length */
  87 #define LTDC_L1AFBLNR   (0xC0 + REG_OFS)/* L1 AuxFB Line Number */
  88 #define LTDC_L1CLUTWR   (0xC4 + REG_OFS)/* L1 CLUT Write */
  89 #define LTDC_L1YS1R     (0xE0 + REG_OFS)/* L1 YCbCr Scale 1 */
  90 #define LTDC_L1YS2R     (0xE4 + REG_OFS)/* L1 YCbCr Scale 2 */
  91
  92 /* Bit definitions */
  93 #define SSCR_VSH        GENMASK(10, 0)  /* Vertical Synchronization Height */
  94 #define SSCR_HSW        GENMASK(27, 16) /* Horizontal Synchronization Width */
  95
  96 #define BPCR_AVBP       GENMASK(10, 0)  /* Accumulated Vertical Back Porch */
  97 #define BPCR_AHBP       GENMASK(27, 16) /* Accumulated Horizontal Back Porch */
  98
  99 #define AWCR_AAH        GENMASK(10, 0)  /* Accumulated Active Height */
 100 #define AWCR_AAW        GENMASK(27, 16) /* Accumulated Active Width */
 101
 102 #define TWCR_TOTALH     GENMASK(10, 0)  /* TOTAL Height */
 103 #define TWCR_TOTALW     GENMASK(27, 16) /* TOTAL Width */
 104
 105 #define GCR_LTDCEN      BIT(0)          /* LTDC ENable */
 106 #define GCR_DEN         BIT(16)         /* Dither ENable */
 107 #define GCR_PCPOL       BIT(28)         /* Pixel Clock POLarity-Inverted */
 108 #define GCR_DEPOL       BIT(29)         /* Data Enable POLarity-High */
 109 #define GCR_VSPOL       BIT(30)         /* Vertical Synchro POLarity-High */
 110 #define GCR_HSPOL       BIT(31)         /* Horizontal Synchro POLarity-High */
 111
 112 #define GC1R_WBCH       GENMASK(3, 0)   /* Width of Blue CHannel output */
 113 #define GC1R_WGCH       GENMASK(7, 4)   /* Width of Green Channel output */
 114 #define GC1R_WRCH       GENMASK(11, 8)  /* Width of Red Channel output */
 115 #define GC1R_PBEN       BIT(12)         /* Precise Blending ENable */
 116 #define GC1R_DT         GENMASK(15, 14) /* Dithering Technique */
 117 #define GC1R_GCT        GENMASK(19, 17) /* Gamma Correction Technique */
 118 #define GC1R_SHREN      BIT(21)         /* SHadow Registers ENabled */
 119 #define GC1R_BCP        BIT(22)         /* Background Colour Programmable */
 120 #define GC1R_BBEN       BIT(23)         /* Background Blending ENabled */
 121 #define GC1R_LNIP       BIT(24)         /* Line Number IRQ Position */
 122 #define GC1R_TP         BIT(25)         /* Timing Programmable */
 123 #define GC1R_IPP        BIT(26)         /* IRQ Polarity Programmable */
 124 #define GC1R_SPP        BIT(27)         /* Sync Polarity Programmable */
 125 #define GC1R_DWP        BIT(28)         /* Dither Width Programmable */
 126 #define GC1R_STREN      BIT(29)         /* STatus Registers ENabled */
 127 #define GC1R_BMEN       BIT(31)         /* Blind Mode ENabled */
 128
 129 #define GC2R_EDCA       BIT(0)          /* External Display Control Ability  */
 130 #define GC2R_STSAEN     BIT(1)          /* Slave Timing Sync Ability ENabled */
 131 #define GC2R_DVAEN      BIT(2)          /* Dual-View Ability ENabled */
 132 #define GC2R_DPAEN      BIT(3)          /* Dual-Port Ability ENabled */
 133 #define GC2R_BW         GENMASK(6, 4)   /* Bus Width (log2 of nb of bytes) */
 134 #define GC2R_EDCEN      BIT(7)          /* External Display Control ENabled */
 135
 136 #define SRCR_IMR        BIT(0)          /* IMmediate Reload */
 137 #define SRCR_VBR        BIT(1)          /* Vertical Blanking Reload */
 138
 139 #define BCCR_BCBLACK    0x00            /* Background Color BLACK */
 140 #define BCCR_BCBLUE     GENMASK(7, 0)   /* Background Color BLUE */
 141 #define BCCR_BCGREEN    GENMASK(15, 8)  /* Background Color GREEN */
 142 #define BCCR_BCRED      GENMASK(23, 16) /* Background Color RED */
 143 #define BCCR_BCWHITE    GENMASK(23, 0)  /* Background Color WHITE */
 144
 145 #define IER_LIE         BIT(0)          /* Line Interrupt Enable */
 146 #define IER_FUIE        BIT(1)          /* Fifo Underrun Interrupt Enable */
 147 #define IER_TERRIE      BIT(2)          /* Transfer ERRor Interrupt Enable */
 148 #define IER_RRIE        BIT(3)          /* Register Reload Interrupt enable */
 149
 150 #define ISR_LIF         BIT(0)          /* Line Interrupt Flag */
 151 #define ISR_FUIF        BIT(1)          /* Fifo Underrun Interrupt Flag */
 152 #define ISR_TERRIF      BIT(2)          /* Transfer ERRor Interrupt Flag */
 153 #define ISR_RRIF        BIT(3)          /* Register Reload Interrupt Flag */
 154
 155 #define LXCR_LEN        BIT(0)          /* Layer ENable */
 156 #define LXCR_COLKEN     BIT(1)          /* Color Keying Enable */
 157 #define LXCR_CLUTEN     BIT(4)          /* Color Look-Up Table ENable */
 158
 159 #define LXWHPCR_WHSTPOS GENMASK(11, 0)  /* Window Horizontal StarT POSition */
 160 #define LXWHPCR_WHSPPOS GENMASK(27, 16) /* Window Horizontal StoP POSition */
 161
 162 #define LXWVPCR_WVSTPOS GENMASK(10, 0)  /* Window Vertical StarT POSition */
 163 #define LXWVPCR_WVSPPOS GENMASK(26, 16) /* Window Vertical StoP POSition */
 164
 165 #define LXPFCR_PF       GENMASK(2, 0)   /* Pixel Format */
 166
 167 #define LXCACR_CONSTA   GENMASK(7, 0)   /* CONSTant Alpha */
 168
 169 #define LXBFCR_BF2      GENMASK(2, 0)   /* Blending Factor 2 */
 170 #define LXBFCR_BF1      GENMASK(10, 8)  /* Blending Factor 1 */
 171
 172 #define LXCFBLR_CFBLL   GENMASK(12, 0)  /* Color Frame Buffer Line Length */
 173 #define LXCFBLR_CFBP    GENMASK(28, 16) /* Color Frame Buffer Pitch in bytes */
 174
 175 #define LXCFBLNR_CFBLN  GENMASK(10, 0)  /* Color Frame Buffer Line Number */
 176
 177 #define CONSTA_MAX      0xFF            /* CONSTant Alpha MAX= 1.0 */
 178 #define BF1_PAXCA       0x600           /* Pixel Alpha x Constant Alpha */
 179 #define BF1_CA          0x400           /* Constant Alpha */
 180 #define BF2_1PAXCA      0x007           /* 1 - (Pixel Alpha x Constant Alpha) */
 181 #define BF2_1CA         0x005           /* 1 - Constant Alpha */
 182
 183 #define NB_PF           8               /* Max nb of HW pixel format */
 184
 185 enum ltdc_pix_fmt {
 186         PF_NONE,
 187         /* RGB formats */
 188         PF_ARGB8888,            /* ARGB [32 bits] */
 189         PF_RGBA8888,            /* RGBA [32 bits] */
 190         PF_RGB888,              /* RGB [24 bits] */
 191         PF_RGB565,              /* RGB [16 bits] */
 192         PF_ARGB1555,            /* ARGB A:1 bit RGB:15 bits [16 bits] */
 193         PF_ARGB4444,            /* ARGB A:4 bits R/G/B: 4 bits each [16 bits] */
 194         /* Indexed formats */
 195         PF_L8,                  /* Indexed 8 bits [8 bits] */
 196         PF_AL44,                /* Alpha:4 bits + indexed 4 bits [8 bits] */
 197         PF_AL88                 /* Alpha:8 bits + indexed 8 bits [16 bits] */
 198 };
 199
 200 /* The index gives the encoding of the pixel format for an HW version */
 201 static const enum ltdc_pix_fmt ltdc_pix_fmt_a0[NB_PF] = {
 202         PF_ARGB8888,            /* 0x00 */
 203         PF_RGB888,              /* 0x01 */
 204         PF_RGB565,              /* 0x02 */
 205         PF_ARGB1555,            /* 0x03 */
 206         PF_ARGB4444,            /* 0x04 */
 207         PF_L8,                  /* 0x05 */
 208         PF_AL44,                /* 0x06 */
 209         PF_AL88                 /* 0x07 */
 210 };
 211
 212 static const enum ltdc_pix_fmt ltdc_pix_fmt_a1[NB_PF] = {
 213         PF_ARGB8888,            /* 0x00 */
 214         PF_RGB888,              /* 0x01 */
 215         PF_RGB565,              /* 0x02 */
 216         PF_RGBA8888,            /* 0x03 */
 217         PF_AL44,                /* 0x04 */
 218         PF_L8,                  /* 0x05 */
 219         PF_ARGB1555,            /* 0x06 */
 220         PF_ARGB4444             /* 0x07 */
 221 };
 222
 223 static inline u32 reg_read(void __iomem *base, u32 reg)
 224 {
 225         return readl_relaxed(base + reg);
 226 }
 227
 228 static inline void reg_write(void __iomem *base, u32 reg, u32 val)
 229 {
 230         writel_relaxed(val, base + reg);
 231 }
 232
 233 static inline void reg_set(void __iomem *base, u32 reg, u32 mask)
 234 {
 235         reg_write(base, reg, reg_read(base, reg) | mask);
 236 }
 237
 238 static inline void reg_clear(void __iomem *base, u32 reg, u32 mask)
 239 {
 240         reg_write(base, reg, reg_read(base, reg) & ~mask);
 241 }
 242
 243 static inline void reg_update_bits(void __iomem *base, u32 reg, u32 mask,
 244                                    u32 val)
 245 {
 246         reg_write(base, reg, (reg_read(base, reg) & ~mask) | val);
 247 }
 248
 249 static inline struct ltdc_device *crtc_to_ltdc(struct drm_crtc *crtc)
 250 {
 251         return (struct ltdc_device *)crtc->dev->dev_private;
 252 }
 253
 254 static inline struct ltdc_device *plane_to_ltdc(struct drm_plane *plane)
 255 {
 256         return (struct ltdc_device *)plane->dev->dev_private;
 257 }
 258
 259 static inline struct ltdc_device *encoder_to_ltdc(struct drm_encoder *enc)
 260 {
 261         return (struct ltdc_device *)enc->dev->dev_private;
 262 }
 263
 264 static inline enum ltdc_pix_fmt to_ltdc_pixelformat(u32 drm_fmt)
 265 {
 266         enum ltdc_pix_fmt pf;
 267
 268         switch (drm_fmt) {
 269         case DRM_FORMAT_ARGB8888:
 270         case DRM_FORMAT_XRGB8888:
 271                 pf = PF_ARGB8888;
 272                 break;
 273         case DRM_FORMAT_RGBA8888:
 274         case DRM_FORMAT_RGBX8888:
 275                 pf = PF_RGBA8888;
 276                 break;
 277         case DRM_FORMAT_RGB888:
 278                 pf = PF_RGB888;
 279                 break;
 280         case DRM_FORMAT_RGB565:
 281                 pf = PF_RGB565;
 282                 break;
 283         case DRM_FORMAT_ARGB1555:
 284         case DRM_FORMAT_XRGB1555:
 285                 pf = PF_ARGB1555;
 286                 break;
 287         case DRM_FORMAT_ARGB4444:
 288         case DRM_FORMAT_XRGB4444:
 289                 pf = PF_ARGB4444;
 290                 break;
 291         case DRM_FORMAT_C8:
 292                 pf = PF_L8;
 293                 break;
 294         default:
 295                 pf = PF_NONE;
 296                 break;
 297                 /* Note: There are no DRM_FORMAT for AL44 and AL88 */
 298         }
 299
 300         return pf;
 301 }
 302
 303 static inline u32 to_drm_pixelformat(enum ltdc_pix_fmt pf)
 304 {
 305         switch (pf) {
 306         case PF_ARGB8888:
 307                 return DRM_FORMAT_ARGB8888;
 308         case PF_RGBA8888:
 309                 return DRM_FORMAT_RGBA8888;
 310         case PF_RGB888:
 311                 return DRM_FORMAT_RGB888;
 312         case PF_RGB565:
 313                 return DRM_FORMAT_RGB565;
 314         case PF_ARGB1555:
 315                 return DRM_FORMAT_ARGB1555;
 316         case PF_ARGB4444:
 317                 return DRM_FORMAT_ARGB4444;
 318         case PF_L8:
 319                 return DRM_FORMAT_C8;
 320         case PF_AL44:           /* No DRM support */
 321         case PF_AL88:           /* No DRM support */
 322         case PF_NONE:
 323         default:
 324                 return 0;
 325         }
 326 }
 327
 328 static irqreturn_t ltdc_irq_thread(int irq, void *arg)
 329 {
 330         struct drm_device *ddev = arg;
 331         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 332         struct drm_crtc *crtc = drm_crtc_from_index(ddev, 0);
 333
 334         /* Line IRQ : trigger the vblank event */
 335         if (ldev->irq_status & ISR_LIF)
 336                 drm_crtc_handle_vblank(crtc);
 337
 338         /* Save FIFO Underrun & Transfer Error status */
 339         mutex_lock(&ldev->err_lock);
 340         if (ldev->irq_status & ISR_FUIF)
 341                 ldev->error_status |= ISR_FUIF;
 342         if (ldev->irq_status & ISR_TERRIF)
 343                 ldev->error_status |= ISR_TERRIF;
 344         mutex_unlock(&ldev->err_lock);
 345
 346         return IRQ_HANDLED;
 347 }
 348
 349 static irqreturn_t ltdc_irq(int irq, void *arg)
 350 {
 351         struct drm_device *ddev = arg;
 352         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 353
 354         /* Read & Clear the interrupt status */
 355         ldev->irq_status = reg_read(ldev->regs, LTDC_ISR);
 356         reg_write(ldev->regs, LTDC_ICR, ldev->irq_status);
 357
 358         return IRQ_WAKE_THREAD;
 359 }
 360
 361 /*
 362  * DRM_CRTC
 363  */
 364
 365 static void ltdc_crtc_atomic_enable(struct drm_crtc *crtc,
 366                                     struct drm_crtc_state *old_state)
 367 {
 368         struct ltdc_device *ldev = crtc_to_ltdc(crtc);
 369
 370         DRM_DEBUG_DRIVER("\n");
 371
 372         /* Sets the background color value */
 373         reg_write(ldev->regs, LTDC_BCCR, BCCR_BCBLACK);
 374
 375         /* Enable IRQ */
 376         reg_set(ldev->regs, LTDC_IER, IER_RRIE | IER_FUIE | IER_TERRIE);
 377
 378         /* Immediately commit the planes */
 379         reg_set(ldev->regs, LTDC_SRCR, SRCR_IMR);
 380
 381         /* Enable LTDC */
 382         reg_set(ldev->regs, LTDC_GCR, GCR_LTDCEN);
 383
 384         drm_crtc_vblank_on(crtc);
 385 }
 386
 387 static void ltdc_crtc_atomic_disable(struct drm_crtc *crtc,
 388                                      struct drm_crtc_state *old_state)
 389 {
 390         struct ltdc_device *ldev = crtc_to_ltdc(crtc);
 391
 392         DRM_DEBUG_DRIVER("\n");
 393
 394         drm_crtc_vblank_off(crtc);
 395
 396         /* disable LTDC */
 397         reg_clear(ldev->regs, LTDC_GCR, GCR_LTDCEN);
 398
 399         /* disable IRQ */
 400         reg_clear(ldev->regs, LTDC_IER, IER_RRIE | IER_FUIE | IER_TERRIE);
 401
 402         /* immediately commit disable of layers before switching off LTDC */
 403         reg_set(ldev->regs, LTDC_SRCR, SRCR_IMR);
 404 }
 405
 406 static void ltdc_crtc_mode_set_nofb(struct drm_crtc *crtc)
 407 {
 408         struct ltdc_device *ldev = crtc_to_ltdc(crtc);
 409         struct drm_display_mode *mode = &crtc->state->adjusted_mode;
 410         struct videomode vm;
 411         int rate = mode->clock * 1000;
 412         u32 hsync, vsync, accum_hbp, accum_vbp, accum_act_w, accum_act_h;
 413         u32 total_width, total_height;
 414         u32 val;
 415
 416         drm_display_mode_to_videomode(mode, &vm);
 417
 418         DRM_DEBUG_DRIVER("CRTC:%d mode:%s\n", crtc->base.id, mode->name);
 419         DRM_DEBUG_DRIVER("Video mode: %dx%d", vm.hactive, vm.vactive);
 420         DRM_DEBUG_DRIVER(" hfp %d hbp %d hsl %d vfp %d vbp %d vsl %d\n",
 421                          vm.hfront_porch, vm.hback_porch, vm.hsync_len,
 422                          vm.vfront_porch, vm.vback_porch, vm.vsync_len);
 423
 424         /* Convert video timings to ltdc timings */
 425         hsync = vm.hsync_len - 1;
 426         vsync = vm.vsync_len - 1;
 427         accum_hbp = hsync + vm.hback_porch;
 428         accum_vbp = vsync + vm.vback_porch;
 429         accum_act_w = accum_hbp + vm.hactive;
 430         accum_act_h = accum_vbp + vm.vactive;
 431         total_width = accum_act_w + vm.hfront_porch;
 432         total_height = accum_act_h + vm.vfront_porch;
 433
 434         clk_disable(ldev->pixel_clk);
 435
 436         if (clk_set_rate(ldev->pixel_clk, rate) < 0) {
 437                 DRM_ERROR("Cannot set rate (%dHz) for pixel clk\n", rate);
 438                 return;
 439         }
 440
 441         clk_enable(ldev->pixel_clk);
 442
 443         /* Configures the HS, VS, DE and PC polarities. Default Active Low */
 444         val = 0;
 445
 446         if (vm.flags & DISPLAY_FLAGS_HSYNC_HIGH)
 447                 val |= GCR_HSPOL;
 448
 449         if (vm.flags & DISPLAY_FLAGS_VSYNC_HIGH)
 450                 val |= GCR_VSPOL;
 451
 452         if (vm.flags & DISPLAY_FLAGS_DE_HIGH)
 453                 val |= GCR_DEPOL;
 454
 455         if (vm.flags & DISPLAY_FLAGS_PIXDATA_NEGEDGE)
 456                 val |= GCR_PCPOL;
 457
 458         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_GCR,
 459                         GCR_HSPOL | GCR_VSPOL | GCR_DEPOL | GCR_PCPOL, val);
 460
 461         /* Set Synchronization size */
 462         val = (hsync << 16) | vsync;
 463         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_SSCR, SSCR_VSH | SSCR_HSW, val);
 464
 465         /* Set Accumulated Back porch */
 466         val = (accum_hbp << 16) | accum_vbp;
 467         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_BPCR, BPCR_AVBP | BPCR_AHBP, val);
 468
 469         /* Set Accumulated Active Width */
 470         val = (accum_act_w << 16) | accum_act_h;
 471         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_AWCR, AWCR_AAW | AWCR_AAH, val);
 472
 473         /* Set total width & height */
 474         val = (total_width << 16) | total_height;
 475         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_TWCR, TWCR_TOTALH | TWCR_TOTALW, val);
 476
 477         reg_write(ldev->regs, LTDC_LIPCR, (accum_act_h + 1));
 478 }
 479
 480 static void ltdc_crtc_atomic_flush(struct drm_crtc *crtc,
 481                                    struct drm_crtc_state *old_crtc_state)
 482 {
 483         struct ltdc_device *ldev = crtc_to_ltdc(crtc);
 484         struct drm_pending_vblank_event *event = crtc->state->event;
 485
 486         DRM_DEBUG_ATOMIC("\n");
 487
 488         /* Commit shadow registers = update planes at next vblank */
 489         reg_set(ldev->regs, LTDC_SRCR, SRCR_VBR);
 490
 491         if (event) {
 492                 crtc->state->event = NULL;
 493
 494                 spin_lock_irq(&crtc->dev->event_lock);
 495                 if (drm_crtc_vblank_get(crtc) == 0)
 496                         drm_crtc_arm_vblank_event(crtc, event);
 497                 else
 498                         drm_crtc_send_vblank_event(crtc, event);
 499                 spin_unlock_irq(&crtc->dev->event_lock);
 500         }
 501 }
 502
 503 static const struct drm_crtc_helper_funcs ltdc_crtc_helper_funcs = {
 504         .mode_set_nofb = ltdc_crtc_mode_set_nofb,
 505         .atomic_flush = ltdc_crtc_atomic_flush,
 506         .atomic_enable = ltdc_crtc_atomic_enable,
 507         .atomic_disable = ltdc_crtc_atomic_disable,
 508 };
 509
 510 int ltdc_crtc_enable_vblank(struct drm_device *ddev, unsigned int pipe)
 511 {
 512         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 513
 514         DRM_DEBUG_DRIVER("\n");
 515         reg_set(ldev->regs, LTDC_IER, IER_LIE);
 516
 517         return 0;
 518 }
 519
 520 void ltdc_crtc_disable_vblank(struct drm_device *ddev, unsigned int pipe)
 521 {
 522         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 523
 524         DRM_DEBUG_DRIVER("\n");
 525         reg_clear(ldev->regs, LTDC_IER, IER_LIE);
 526 }
 527
 528 static const struct drm_crtc_funcs ltdc_crtc_funcs = {
 529         .destroy = drm_crtc_cleanup,
 530         .set_config = drm_atomic_helper_set_config,
 531         .page_flip = drm_atomic_helper_page_flip,
 532         .reset = drm_atomic_helper_crtc_reset,
 533         .atomic_duplicate_state = drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state,
 534         .atomic_destroy_state = drm_atomic_helper_crtc_destroy_state,
 535 };
 536
 537 /*
 538  * DRM_PLANE
 539  */
 540
 541 static int ltdc_plane_atomic_check(struct drm_plane *plane,
 542                                    struct drm_plane_state *state)
 543 {
 544         struct drm_framebuffer *fb = state->fb;
 545         u32 src_x, src_y, src_w, src_h;
 546
 547         DRM_DEBUG_DRIVER("\n");
 548
 549         if (!fb)
 550                 return 0;
 551
 552         /* convert src_ from 16:16 format */
 553         src_x = state->src_x >> 16;
 554         src_y = state->src_y >> 16;
 555         src_w = state->src_w >> 16;
 556         src_h = state->src_h >> 16;
 557
 558         /* Reject scaling */
 559         if ((src_w != state->crtc_w) || (src_h != state->crtc_h)) {
 560                 DRM_ERROR("Scaling is not supported");
 561                 return -EINVAL;
 562         }
 563
 564         return 0;
 565 }
 566
 567 static void ltdc_plane_atomic_update(struct drm_plane *plane,
 568                                      struct drm_plane_state *oldstate)
 569 {
 570         struct ltdc_device *ldev = plane_to_ltdc(plane);
 571         struct drm_plane_state *state = plane->state;
 572         struct drm_framebuffer *fb = state->fb;
 573         u32 lofs = plane->index * LAY_OFS;
 574         u32 x0 = state->crtc_x;
 575         u32 x1 = state->crtc_x + state->crtc_w - 1;
 576         u32 y0 = state->crtc_y;
 577         u32 y1 = state->crtc_y + state->crtc_h - 1;
 578         u32 src_x, src_y, src_w, src_h;
 579         u32 val, pitch_in_bytes, line_length, paddr, ahbp, avbp, bpcr;
 580         enum ltdc_pix_fmt pf;
 581
 582         if (!state->crtc || !fb) {
 583                 DRM_DEBUG_DRIVER("fb or crtc NULL");
 584                 return;
 585         }
 586
 587         /* convert src_ from 16:16 format */
 588         src_x = state->src_x >> 16;
 589         src_y = state->src_y >> 16;
 590         src_w = state->src_w >> 16;
 591         src_h = state->src_h >> 16;
 592
 593         DRM_DEBUG_DRIVER("plane:%d fb:%d (%dx%d)@(%d,%d) -> (%dx%d)@(%d,%d)\n",
 594                          plane->base.id, fb->base.id,
 595                          src_w, src_h, src_x, src_y,
 596                          state->crtc_w, state->crtc_h,
 597                          state->crtc_x, state->crtc_y);
 598
 599         bpcr = reg_read(ldev->regs, LTDC_BPCR);
 600         ahbp = (bpcr & BPCR_AHBP) >> 16;
 601         avbp = bpcr & BPCR_AVBP;
 602
 603         /* Configures the horizontal start and stop position */
 604         val = ((x1 + 1 + ahbp) << 16) + (x0 + 1 + ahbp);
 605         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1WHPCR + lofs,
 606                         LXWHPCR_WHSTPOS | LXWHPCR_WHSPPOS, val);
 607
 608         /* Configures the vertical start and stop position */
 609         val = ((y1 + 1 + avbp) << 16) + (y0 + 1 + avbp);
 610         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1WVPCR + lofs,
 611                         LXWVPCR_WVSTPOS | LXWVPCR_WVSPPOS, val);
 612
 613         /* Specifies the pixel format */
 614         pf = to_ltdc_pixelformat(fb->format->format);
 615         for (val = 0; val < NB_PF; val++)
 616                 if (ldev->caps.pix_fmt_hw[val] == pf)
 617                         break;
 618
 619         if (val == NB_PF) {
 620                 DRM_ERROR("Pixel format %.4s not supported\n",
 621                           (char *)&fb->format->format);
 622                 val = 0;        /* set by default ARGB 32 bits */
 623         }
 624         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1PFCR + lofs, LXPFCR_PF, val);
 625
 626         /* Configures the color frame buffer pitch in bytes & line length */
 627         pitch_in_bytes = fb->pitches[0];
 628         line_length = drm_format_plane_cpp(fb->format->format, 0) *
 629                       (x1 - x0 + 1) + (ldev->caps.bus_width >> 3) - 1;
 630         val = ((pitch_in_bytes << 16) | line_length);
 631         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1CFBLR + lofs,
 632                         LXCFBLR_CFBLL | LXCFBLR_CFBP, val);
 633
 634         /* Specifies the constant alpha value */
 635         val = CONSTA_MAX;
 636         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1CACR + lofs, LXCACR_CONSTA, val);
 637
 638         /* Specifies the blending factors */
 639         val = BF1_PAXCA | BF2_1PAXCA;
 640         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1BFCR + lofs,
 641                         LXBFCR_BF2 | LXBFCR_BF1, val);
 642
 643         /* Configures the frame buffer line number */
 644         val = y1 - y0 + 1;
 645         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1CFBLNR + lofs, LXCFBLNR_CFBLN, val);
 646
 647         /* Sets the FB address */
 648         paddr = (u32)drm_fb_cma_get_gem_addr(fb, state, 0);
 649
 650         DRM_DEBUG_DRIVER("fb: phys 0x%08x", paddr);
 651         reg_write(ldev->regs, LTDC_L1CFBAR + lofs, paddr);
 652
 653         /* Enable layer and CLUT if needed */
 654         val = fb->format->format == DRM_FORMAT_C8 ? LXCR_CLUTEN : 0;
 655         val |= LXCR_LEN;
 656         reg_update_bits(ldev->regs, LTDC_L1CR + lofs,
 657                         LXCR_LEN | LXCR_CLUTEN, val);
 658
 659         mutex_lock(&ldev->err_lock);
 660         if (ldev->error_status & ISR_FUIF) {
 661                 DRM_DEBUG_DRIVER("Fifo underrun\n");
 662                 ldev->error_status &= ~ISR_FUIF;
 663         }
 664         if (ldev->error_status & ISR_TERRIF) {
 665                 DRM_DEBUG_DRIVER("Transfer error\n");
 666                 ldev->error_status &= ~ISR_TERRIF;
 667         }
 668         mutex_unlock(&ldev->err_lock);
 669 }
 670
 671 static void ltdc_plane_atomic_disable(struct drm_plane *plane,
 672                                       struct drm_plane_state *oldstate)
 673 {
 674         struct ltdc_device *ldev = plane_to_ltdc(plane);
 675         u32 lofs = plane->index * LAY_OFS;
 676
 677         /* disable layer */
 678         reg_clear(ldev->regs, LTDC_L1CR + lofs, LXCR_LEN);
 679
 680         DRM_DEBUG_DRIVER("CRTC:%d plane:%d\n",
 681                          oldstate->crtc->base.id, plane->base.id);
 682 }
 683
 684 static const struct drm_plane_funcs ltdc_plane_funcs = {
 685         .update_plane = drm_atomic_helper_update_plane,
 686         .disable_plane = drm_atomic_helper_disable_plane,
 687         .destroy = drm_plane_cleanup,
 688         .reset = drm_atomic_helper_plane_reset,
 689         .atomic_duplicate_state = drm_atomic_helper_plane_duplicate_state,
 690         .atomic_destroy_state = drm_atomic_helper_plane_destroy_state,
 691 };
 692
 693 static const struct drm_plane_helper_funcs ltdc_plane_helper_funcs = {
 694         .atomic_check = ltdc_plane_atomic_check,
 695         .atomic_update = ltdc_plane_atomic_update,
 696         .atomic_disable = ltdc_plane_atomic_disable,
 697 };
 698
 699 static struct drm_plane *ltdc_plane_create(struct drm_device *ddev,
 700                                            enum drm_plane_type type)
 701 {
 702         unsigned long possible_crtcs = CRTC_MASK;
 703         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 704         struct device *dev = ddev->dev;
 705         struct drm_plane *plane;
 706         unsigned int i, nb_fmt = 0;
 707         u32 formats[NB_PF];
 708         u32 drm_fmt;
 709         int ret;
 710
 711         /* Get supported pixel formats */
 712         for (i = 0; i < NB_PF; i++) {
 713                 drm_fmt = to_drm_pixelformat(ldev->caps.pix_fmt_hw[i]);
 714                 if (!drm_fmt)
 715                         continue;
 716                 formats[nb_fmt++] = drm_fmt;
 717         }
 718
 719         plane = devm_kzalloc(dev, sizeof(*plane), GFP_KERNEL);
 720         if (!plane)
 721                 return 0;
 722
 723         ret = drm_universal_plane_init(ddev, plane, possible_crtcs,
 724                                        &ltdc_plane_funcs, formats, nb_fmt,
 725                                        NULL, type, NULL);
 726         if (ret < 0)
 727                 return 0;
 728
 729         drm_plane_helper_add(plane, &ltdc_plane_helper_funcs);
 730
 731         DRM_DEBUG_DRIVER("plane:%d created\n", plane->base.id);
 732
 733         return plane;
 734 }
 735
 736 static void ltdc_plane_destroy_all(struct drm_device *ddev)
 737 {
 738         struct drm_plane *plane, *plane_temp;
 739
 740         list_for_each_entry_safe(plane, plane_temp,
 741                                  &ddev->mode_config.plane_list, head)
 742                 drm_plane_cleanup(plane);
 743 }
 744
 745 static int ltdc_crtc_init(struct drm_device *ddev, struct drm_crtc *crtc)
 746 {
 747         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 748         struct drm_plane *primary, *overlay;
 749         unsigned int i;
 750         int ret;
 751
 752         primary = ltdc_plane_create(ddev, DRM_PLANE_TYPE_PRIMARY);
 753         if (!primary) {
 754                 DRM_ERROR("Can not create primary plane\n");
 755                 return -EINVAL;
 756         }
 757
 758         ret = drm_crtc_init_with_planes(ddev, crtc, primary, NULL,
 759                                         &ltdc_crtc_funcs, NULL);
 760         if (ret) {
 761                 DRM_ERROR("Can not initialize CRTC\n");
 762                 goto cleanup;
 763         }
 764
 765         drm_crtc_helper_add(crtc, &ltdc_crtc_helper_funcs);
 766
 767         DRM_DEBUG_DRIVER("CRTC:%d created\n", crtc->base.id);
 768
 769         /* Add planes. Note : the first layer is used by primary plane */
 770         for (i = 1; i < ldev->caps.nb_layers; i++) {
 771                 overlay = ltdc_plane_create(ddev, DRM_PLANE_TYPE_OVERLAY);
 772                 if (!overlay) {
 773                         ret = -ENOMEM;
 774                         DRM_ERROR("Can not create overlay plane %d\n", i);
 775                         goto cleanup;
 776                 }
 777         }
 778
 779         return 0;
 780
 781 cleanup:
 782         ltdc_plane_destroy_all(ddev);
 783         return ret;
 784 }
 785
 786 /*
 787  * DRM_ENCODER
 788  */
 789
 790 static const struct drm_encoder_funcs ltdc_encoder_funcs = {
 791         .destroy = drm_encoder_cleanup,
 792 };
 793
 794 static int ltdc_encoder_init(struct drm_device *ddev, struct drm_bridge *bridge)
 795 {
 796         struct drm_encoder *encoder;
 797         int ret;
 798
 799         encoder = devm_kzalloc(ddev->dev, sizeof(*encoder), GFP_KERNEL);
 800         if (!encoder)
 801                 return -ENOMEM;
 802
 803         encoder->possible_crtcs = CRTC_MASK;
 804         encoder->possible_clones = 0;   /* No cloning support */
 805
 806         drm_encoder_init(ddev, encoder, &ltdc_encoder_funcs,
 807                          DRM_MODE_ENCODER_DPI, NULL);
 808
 809         ret = drm_bridge_attach(encoder, bridge, NULL);
 810         if (ret) {
 811                 drm_encoder_cleanup(encoder);
 812                 return -EINVAL;
 813         }
 814
 815         DRM_DEBUG_DRIVER("Bridge encoder:%d created\n", encoder->base.id);
 816
 817         return 0;
 818 }
 819
 820 static int ltdc_get_caps(struct drm_device *ddev)
 821 {
 822         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 823         u32 bus_width_log2, lcr, gc2r;
 824
 825         /* at least 1 layer must be managed */
 826         lcr = reg_read(ldev->regs, LTDC_LCR);
 827
 828         ldev->caps.nb_layers = max_t(int, lcr, 1);
 829
 830         /* set data bus width */
 831         gc2r = reg_read(ldev->regs, LTDC_GC2R);
 832         bus_width_log2 = (gc2r & GC2R_BW) >> 4;
 833         ldev->caps.bus_width = 8 << bus_width_log2;
 834         ldev->caps.hw_version = reg_read(ldev->regs, LTDC_IDR);
 835
 836         switch (ldev->caps.hw_version) {
 837         case HWVER_10200:
 838         case HWVER_10300:
 839                 ldev->caps.reg_ofs = REG_OFS_NONE;
 840                 ldev->caps.pix_fmt_hw = ltdc_pix_fmt_a0;
 841                 break;
 842         case HWVER_20101:
 843                 ldev->caps.reg_ofs = REG_OFS_4;
 844                 ldev->caps.pix_fmt_hw = ltdc_pix_fmt_a1;
 845                 break;
 846         default:
 847                 return -ENODEV;
 848         }
 849
 850         return 0;
 851 }
 852
 853 int ltdc_load(struct drm_device *ddev)
 854 {
 855         struct platform_device *pdev = to_platform_device(ddev->dev);
 856         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 857         struct device *dev = ddev->dev;
 858         struct device_node *np = dev->of_node;
 859         struct drm_bridge *bridge;
 860         struct drm_panel *panel;
 861         struct drm_crtc *crtc;
 862         struct reset_control *rstc;
 863         struct resource *res;
 864         int irq, ret, i;
 865
 866         DRM_DEBUG_DRIVER("\n");
 867
 868         ret = drm_of_find_panel_or_bridge(np, 0, 0, &panel, &bridge);
 869         if (ret)
 870                 return ret;
 871
 872         rstc = devm_reset_control_get_exclusive(dev, NULL);
 873
 874         mutex_init(&ldev->err_lock);
 875
 876         ldev->pixel_clk = devm_clk_get(dev, "lcd");
 877         if (IS_ERR(ldev->pixel_clk)) {
 878                 DRM_ERROR("Unable to get lcd clock\n");
 879                 return -ENODEV;
 880         }
 881
 882         if (clk_prepare_enable(ldev->pixel_clk)) {
 883                 DRM_ERROR("Unable to prepare pixel clock\n");
 884                 return -ENODEV;
 885         }
 886
 887         res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
 888         if (!res) {
 889                 DRM_ERROR("Unable to get resource\n");
 890                 ret = -ENODEV;
 891                 goto err;
 892         }
 893
 894         ldev->regs = devm_ioremap_resource(dev, res);
 895         if (IS_ERR(ldev->regs)) {
 896                 DRM_ERROR("Unable to get ltdc registers\n");
 897                 ret = PTR_ERR(ldev->regs);
 898                 goto err;
 899         }
 900
 901         for (i = 0; i < MAX_IRQ; i++) {
 902                 irq = platform_get_irq(pdev, i);
 903                 if (irq < 0)
 904                         continue;
 905
 906                 ret = devm_request_threaded_irq(dev, irq, ltdc_irq,
 907                                                 ltdc_irq_thread, IRQF_ONESHOT,
 908                                                 dev_name(dev), ddev);
 909                 if (ret) {
 910                         DRM_ERROR("Failed to register LTDC interrupt\n");
 911                         goto err;
 912                 }
 913         }
 914
 915         if (!IS_ERR(rstc))
 916                 reset_control_deassert(rstc);
 917
 918         /* Disable interrupts */
 919         reg_clear(ldev->regs, LTDC_IER,
 920                   IER_LIE | IER_RRIE | IER_FUIE | IER_TERRIE);
 921
 922         ret = ltdc_get_caps(ddev);
 923         if (ret) {
 924                 DRM_ERROR("hardware identifier (0x%08x) not supported!\n",
 925                           ldev->caps.hw_version);
 926                 goto err;
 927         }
 928
 929         DRM_INFO("ltdc hw version 0x%08x - ready\n", ldev->caps.hw_version);
 930
 931         if (panel) {
 932                 bridge = drm_panel_bridge_add(panel, DRM_MODE_CONNECTOR_DPI);
 933                 if (IS_ERR(bridge)) {
 934                         DRM_ERROR("Failed to create panel-bridge\n");
 935                         ret = PTR_ERR(bridge);
 936                         goto err;
 937                 }
 938         }
 939
 940         ret = ltdc_encoder_init(ddev, bridge);
 941         if (ret) {
 942                 DRM_ERROR("Failed to init encoder\n");
 943                 goto err;
 944         }
 945
 946         crtc = devm_kzalloc(dev, sizeof(*crtc), GFP_KERNEL);
 947         if (!crtc) {
 948                 DRM_ERROR("Failed to allocate crtc\n");
 949                 ret = -ENOMEM;
 950                 goto err;
 951         }
 952
 953         ret = ltdc_crtc_init(ddev, crtc);
 954         if (ret) {
 955                 DRM_ERROR("Failed to init crtc\n");
 956                 goto err;
 957         }
 958
 959         ret = drm_vblank_init(ddev, NB_CRTC);
 960         if (ret) {
 961                 DRM_ERROR("Failed calling drm_vblank_init()\n");
 962                 goto err;
 963         }
 964
 965         /* Allow usage of vblank without having to call drm_irq_install */
 966         ddev->irq_enabled = 1;
 967
 968         return 0;
 969
 970 err:
 971         drm_panel_bridge_remove(bridge);
 972
 973         clk_disable_unprepare(ldev->pixel_clk);
 974
 975         return ret;
 976 }
 977
 978 void ltdc_unload(struct drm_device *ddev)
 979 {
 980         struct ltdc_device *ldev = ddev->dev_private;
 981
 982         DRM_DEBUG_DRIVER("\n");
 983
 984         drm_of_panel_bridge_remove(ddev->dev->of_node, 0, 0);
 985
 986         clk_disable_unprepare(ldev->pixel_clk);
 987 }
 988
 989 MODULE_AUTHOR("Philippe Cornu <[email protected]>");
 990 MODULE_AUTHOR("Yannick Fertre <[email protected]>");
 991 MODULE_AUTHOR("Fabien Dessenne <[email protected]>");
 992 MODULE_AUTHOR("Mickael Reulier <[email protected]>");
 993 MODULE_DESCRIPTION("STMicroelectronics ST DRM LTDC driver");
 994 MODULE_LICENSE("GPL v2");