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