drivers/video/console/mdacon.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/video/mdacon.c -- Low level MDA based console driver
   3  *
   4  *      (c) 1998 Andrew Apted <ajapted@netspace.net.au>
   5  *
   6  *      including portions (c) 1995-1998 Patrick Caulfield.
   7  *
   8  *      slight improvements (c) 2000 Edward Betts <edward@debian.org>
   9  *
  10  *  This file is based on the VGA console driver (vgacon.c):
  11  *
  12  *      Created 28 Sep 1997 by Geert Uytterhoeven
  13  *
  14  *      Rewritten by Martin Mares <mj@ucw.cz>, July 1998
  15  *
  16  *  and on the old console.c, vga.c and vesa_blank.c drivers:
  17  *
  18  *      Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
  19  *                          1995  Jay Estabrook
  20  *
  21  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  22  *  License.  See the file COPYING in the main directory of this archive for
  23  *  more details.
  24  *
  25  *  Changelog:
  26  *  Paul G. (03/2001) Fix mdacon= boot prompt to use __setup().
  27  */
  28
  29 #include <linux/types.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/fs.h>
  32 #include <linux/kernel.h>
  33 #include <linux/module.h>
  34 #include <linux/tty.h>
  35 #include <linux/console.h>
  36 #include <linux/string.h>
  37 #include <linux/kd.h>
  38 #include <linux/slab.h>
  39 #include <linux/vt_kern.h>
  40 #include <linux/vt_buffer.h>
  41 #include <linux/selection.h>
  42 #include <linux/spinlock.h>
  43 #include <linux/ioport.h>
  44 #include <linux/delay.h>
  45 #include <linux/init.h>
  46
  47 #include <asm/io.h>
  48 #include <asm/vga.h>
  49
  50 static DEFINE_SPINLOCK(mda_lock);
  51
  52 /* description of the hardware layout */
  53
  54 static unsigned long    mda_vram_base;          /* Base of video memory */
  55 static unsigned long    mda_vram_len;           /* Size of video memory */
  56 static unsigned int     mda_num_columns;        /* Number of text columns */
  57 static unsigned int     mda_num_lines;          /* Number of text lines */
  58
  59 static unsigned int     mda_index_port;         /* Register select port */
  60 static unsigned int     mda_value_port;         /* Register value port */
  61 static unsigned int     mda_mode_port;          /* Mode control port */
  62 static unsigned int     mda_status_port;        /* Status and Config port */
  63 static unsigned int     mda_gfx_port;           /* Graphics control port */
  64
  65 /* current hardware state */
  66
  67 static int      mda_cursor_loc=-1;
  68 static int      mda_cursor_size_from=-1;
  69 static int      mda_cursor_size_to=-1;
  70
  71 static enum { TYPE_MDA, TYPE_HERC, TYPE_HERCPLUS, TYPE_HERCCOLOR } mda_type;
  72 static char *mda_type_name;
  73
  74 /* console information */
  75
  76 static int      mda_first_vc = 1;
  77 static int      mda_last_vc  = 16;
  78
  79 static struct vc_data   *mda_display_fg = NULL;
  80
  81 module_param(mda_first_vc, int, 0);
  82 module_param(mda_last_vc, int, 0);
  83
  84 /* MDA register values
  85  */
  86
  87 #define MDA_CURSOR_BLINKING     0x00
  88 #define MDA_CURSOR_OFF          0x20
  89 #define MDA_CURSOR_SLOWBLINK    0x60
  90
  91 #define MDA_MODE_GRAPHICS       0x02
  92 #define MDA_MODE_VIDEO_EN       0x08
  93 #define MDA_MODE_BLINK_EN       0x20
  94 #define MDA_MODE_GFX_PAGE1      0x80
  95
  96 #define MDA_STATUS_HSYNC        0x01
  97 #define MDA_STATUS_VSYNC        0x80
  98 #define MDA_STATUS_VIDEO        0x08
  99
 100 #define MDA_CONFIG_COL132       0x08
 101 #define MDA_GFX_MODE_EN         0x01
 102 #define MDA_GFX_PAGE_EN         0x02
 103
 104
 105 /*
 106  * MDA could easily be classified as "pre-dinosaur hardware".
 107  */
 108
 109 static void write_mda_b(unsigned int val, unsigned char reg)
 110 {
 111         unsigned long flags;
 112
 113         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 114
 115         outb_p(reg, mda_index_port);
 116         outb_p(val, mda_value_port);
 117
 118         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 119 }
 120
 121 static void write_mda_w(unsigned int val, unsigned char reg)
 122 {
 123         unsigned long flags;
 124
 125         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 126
 127         outb_p(reg,   mda_index_port); outb_p(val >> 8,   mda_value_port);
 128         outb_p(reg+1, mda_index_port); outb_p(val & 0xff, mda_value_port);
 129
 130         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 131 }
 132
 133 #ifdef TEST_MDA_B
 134 static int test_mda_b(unsigned char val, unsigned char reg)
 135 {
 136         unsigned long flags;
 137
 138         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 139
 140         outb_p(reg, mda_index_port);
 141         outb  (val, mda_value_port);
 142
 143         udelay(20); val = (inb_p(mda_value_port) == val);
 144
 145         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 146         return val;
 147 }
 148 #endif
 149
 150 static inline void mda_set_cursor(unsigned int location)
 151 {
 152         if (mda_cursor_loc == location)
 153                 return;
 154
 155         write_mda_w(location >> 1, 0x0e);
 156
 157         mda_cursor_loc = location;
 158 }
 159
 160 static inline void mda_set_cursor_size(int from, int to)
 161 {
 162         if (mda_cursor_size_from==from && mda_cursor_size_to==to)
 163                 return;
 164
 165         if (from > to) {
 166                 write_mda_b(MDA_CURSOR_OFF, 0x0a);      /* disable cursor */
 167         } else {
 168                 write_mda_b(from, 0x0a);        /* cursor start */
 169                 write_mda_b(to,   0x0b);        /* cursor end */
 170         }
 171
 172         mda_cursor_size_from = from;
 173         mda_cursor_size_to   = to;
 174 }
 175
 176
 177 #ifndef MODULE
 178 static int __init mdacon_setup(char *str)
 179 {
 180         /* command line format: mdacon=<first>,<last> */
 181
 182         int ints[3];
 183
 184         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
 185
 186         if (ints[0] < 2)
 187                 return 0;
 188
 189         if (ints[1] < 1 || ints[1] > MAX_NR_CONSOLES ||
 190             ints[2] < 1 || ints[2] > MAX_NR_CONSOLES)
 191                 return 0;
 192
 193         mda_first_vc = ints[1];
 194         mda_last_vc  = ints[2];
 195         return 1;
 196 }
 197
 198 __setup("mdacon=", mdacon_setup);
 199 #endif
 200
 201 static int __init mda_detect(void)
 202 {
 203         int count=0;
 204         u16 *p, p_save;
 205         u16 *q, q_save;
 206
 207         /* do a memory check */
 208
 209         p = (u16 *) mda_vram_base;
 210         q = (u16 *) (mda_vram_base + 0x01000);
 211
 212         p_save = scr_readw(p); q_save = scr_readw(q);
 213
 214         scr_writew(0xAA55, p); if (scr_readw(p) == 0xAA55) count++;
 215         scr_writew(0x55AA, p); if (scr_readw(p) == 0x55AA) count++;
 216         scr_writew(p_save, p);
 217
 218         if (count != 2) {
 219                 return 0;
 220         }
 221
 222         /* check if we have 4K or 8K */
 223
 224         scr_writew(0xA55A, q); scr_writew(0x0000, p);
 225         if (scr_readw(q) == 0xA55A) count++;
 226
 227         scr_writew(0x5AA5, q); scr_writew(0x0000, p);
 228         if (scr_readw(q) == 0x5AA5) count++;
 229
 230         scr_writew(p_save, p); scr_writew(q_save, q);
 231
 232         if (count == 4) {
 233                 mda_vram_len = 0x02000;
 234         }
 235
 236         /* Ok, there is definitely a card registering at the correct
 237          * memory location, so now we do an I/O port test.
 238          */
 239
 240 #ifdef TEST_MDA_B
 241         /* Edward: These two mess `tests' mess up my cursor on bootup */
 242
 243         /* cursor low register */
 244         if (! test_mda_b(0x66, 0x0f)) {
 245                 return 0;
 246         }
 247
 248         /* cursor low register */
 249         if (! test_mda_b(0x99, 0x0f)) {
 250                 return 0;
 251         }
 252 #endif
 253
 254         /* See if the card is a Hercules, by checking whether the vsync
 255          * bit of the status register is changing.  This test lasts for
 256          * approximately 1/10th of a second.
 257          */
 258
 259         p_save = q_save = inb_p(mda_status_port) & MDA_STATUS_VSYNC;
 260
 261         for (count=0; count < 50000 && p_save == q_save; count++) {
 262                 q_save = inb(mda_status_port) & MDA_STATUS_VSYNC;
 263                 udelay(2);
 264         }
 265
 266         if (p_save != q_save) {
 267                 switch (inb_p(mda_status_port) & 0x70) {
 268                         case 0x10:
 269                                 mda_type = TYPE_HERCPLUS;
 270                                 mda_type_name = "HerculesPlus";
 271                                 break;
 272                         case 0x50:
 273                                 mda_type = TYPE_HERCCOLOR;
 274                                 mda_type_name = "HerculesColor";
 275                                 break;
 276                         default:
 277                                 mda_type = TYPE_HERC;
 278                                 mda_type_name = "Hercules";
 279                                 break;
 280                 }
 281         }
 282
 283         return 1;
 284 }
 285
 286 static void __init mda_initialize(void)
 287 {
 288         write_mda_b(97, 0x00);          /* horizontal total */
 289         write_mda_b(80, 0x01);          /* horizontal displayed */
 290         write_mda_b(82, 0x02);          /* horizontal sync pos */
 291         write_mda_b(15, 0x03);          /* horizontal sync width */
 292
 293         write_mda_b(25, 0x04);          /* vertical total */
 294         write_mda_b(6,  0x05);          /* vertical total adjust */
 295         write_mda_b(25, 0x06);          /* vertical displayed */
 296         write_mda_b(25, 0x07);          /* vertical sync pos */
 297
 298         write_mda_b(2,  0x08);          /* interlace mode */
 299         write_mda_b(13, 0x09);          /* maximum scanline */
 300         write_mda_b(12, 0x0a);          /* cursor start */
 301         write_mda_b(13, 0x0b);          /* cursor end */
 302
 303         write_mda_w(0x0000, 0x0c);      /* start address */
 304         write_mda_w(0x0000, 0x0e);      /* cursor location */
 305
 306         outb_p(MDA_MODE_VIDEO_EN | MDA_MODE_BLINK_EN, mda_mode_port);
 307         outb_p(0x00, mda_status_port);
 308         outb_p(0x00, mda_gfx_port);
 309 }
 310
 311 static const char *mdacon_startup(void)
 312 {
 313         mda_num_columns = 80;
 314         mda_num_lines   = 25;
 315
 316         mda_vram_len  = 0x01000;
 317         mda_vram_base = VGA_MAP_MEM(0xb0000, mda_vram_len);
 318
 319         mda_index_port  = 0x3b4;
 320         mda_value_port  = 0x3b5;
 321         mda_mode_port   = 0x3b8;
 322         mda_status_port = 0x3ba;
 323         mda_gfx_port    = 0x3bf;
 324
 325         mda_type = TYPE_MDA;
 326         mda_type_name = "MDA";
 327
 328         if (! mda_detect()) {
 329                 printk("mdacon: MDA card not detected.\n");
 330                 return NULL;
 331         }
 332
 333         if (mda_type != TYPE_MDA) {
 334                 mda_initialize();
 335         }
 336
 337         /* cursor looks ugly during boot-up, so turn it off */
 338         mda_set_cursor(mda_vram_len - 1);
 339
 340         printk("mdacon: %s with %ldK of memory detected.\n",
 341                 mda_type_name, mda_vram_len/1024);
 342
 343         return "MDA-2";
 344 }
 345
 346 static void mdacon_init(struct vc_data *c, int init)
 347 {
 348         c->vc_complement_mask = 0x0800;  /* reverse video */
 349         c->vc_display_fg = &mda_display_fg;
 350
 351         if (init) {
 352                 c->vc_cols = mda_num_columns;
 353                 c->vc_rows = mda_num_lines;
 354         } else
 355                 vc_resize(c, mda_num_columns, mda_num_lines);
 356
 357         /* make the first MDA console visible */
 358
 359         if (mda_display_fg == NULL)
 360                 mda_display_fg = c;
 361 }
 362
 363 static void mdacon_deinit(struct vc_data *c)
 364 {
 365         /* con_set_default_unimap(c->vc_num); */
 366
 367         if (mda_display_fg == c)
 368                 mda_display_fg = NULL;
 369 }
 370
 371 static inline u16 mda_convert_attr(u16 ch)
 372 {
 373         u16 attr = 0x0700;
 374
 375         /* Underline and reverse-video are mutually exclusive on MDA.
 376          * Since reverse-video is used for cursors and selected areas,
 377          * it takes precedence.
 378          */
 379
 380         if (ch & 0x0800)        attr = 0x7000;  /* reverse */
 381         else if (ch & 0x0400)   attr = 0x0100;  /* underline */
 382
 383         return ((ch & 0x0200) << 2) |           /* intensity */
 384                 (ch & 0x8000) |                 /* blink */
 385                 (ch & 0x00ff) | attr;
 386 }
 387
 388 static u8 mdacon_build_attr(struct vc_data *c, u8 color, u8 intensity,
 389                             u8 blink, u8 underline, u8 reverse)
 390 {
 391         /* The attribute is just a bit vector:
 392          *
 393          *      Bit 0..1 : intensity (0..2)
 394          *      Bit 2    : underline
 395          *      Bit 3    : reverse
 396          *      Bit 7    : blink
 397          */
 398
 399         return (intensity & 3) |
 400                 ((underline & 1) << 2) |
 401                 ((reverse   & 1) << 3) |
 402                 ((blink     & 1) << 7);
 403 }
 404
 405 static void mdacon_invert_region(struct vc_data *c, u16 *p, int count)
 406 {
 407         for (; count > 0; count--) {
 408                 scr_writew(scr_readw(p) ^ 0x0800, p);
 409                 p++;
 410         }
 411 }
 412
 413 #define MDA_ADDR(x,y)  ((u16 *) mda_vram_base + (y)*mda_num_columns + (x))
 414
 415 static void mdacon_putc(struct vc_data *c, int ch, int y, int x)
 416 {
 417         scr_writew(mda_convert_attr(ch), MDA_ADDR(x, y));
 418 }
 419
 420 static void mdacon_putcs(struct vc_data *c, const unsigned short *s,
 421                          int count, int y, int x)
 422 {
 423         u16 *dest = MDA_ADDR(x, y);
 424
 425         for (; count > 0; count--) {
 426                 scr_writew(mda_convert_attr(scr_readw(s++)), dest++);
 427         }
 428 }
 429
 430 static void mdacon_clear(struct vc_data *c, int y, int x,
 431                           int height, int width)
 432 {
 433         u16 *dest = MDA_ADDR(x, y);
 434         u16 eattr = mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char);
 435
 436         if (width <= 0 || height <= 0)
 437                 return;
 438
 439         if (x==0 && width==mda_num_columns) {
 440                 scr_memsetw(dest, eattr, height*width*2);
 441         } else {
 442                 for (; height > 0; height--, dest+=mda_num_columns)
 443                         scr_memsetw(dest, eattr, width*2);
 444         }
 445 }
 446
 447 static void mdacon_bmove(struct vc_data *c, int sy, int sx,
 448                          int dy, int dx, int height, int width)
 449 {
 450         u16 *src, *dest;
 451
 452         if (width <= 0 || height <= 0)
 453                 return;
 454
 455         if (sx==0 && dx==0 && width==mda_num_columns) {
 456                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,dy), MDA_ADDR(0,sy), height*width*2);
 457
 458         } else if (dy < sy || (dy == sy && dx < sx)) {
 459                 src  = MDA_ADDR(sx, sy);
 460                 dest = MDA_ADDR(dx, dy);
 461
 462                 for (; height > 0; height--) {
 463                         scr_memmovew(dest, src, width*2);
 464                         src  += mda_num_columns;
 465                         dest += mda_num_columns;
 466                 }
 467         } else {
 468                 src  = MDA_ADDR(sx, sy+height-1);
 469                 dest = MDA_ADDR(dx, dy+height-1);
 470
 471                 for (; height > 0; height--) {
 472                         scr_memmovew(dest, src, width*2);
 473                         src  -= mda_num_columns;
 474                         dest -= mda_num_columns;
 475                 }
 476         }
 477 }
 478
 479 static int mdacon_switch(struct vc_data *c)
 480 {
 481         return 1;       /* redrawing needed */
 482 }
 483
 484 static int mdacon_set_palette(struct vc_data *c, unsigned char *table)
 485 {
 486         return -EINVAL;
 487 }
 488
 489 static int mdacon_blank(struct vc_data *c, int blank, int mode_switch)
 490 {
 491         if (mda_type == TYPE_MDA) {
 492                 if (blank)
 493                         scr_memsetw((void *)mda_vram_base,
 494                                 mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char),
 495                                 c->vc_screenbuf_size);
 496                 /* Tell console.c that it has to restore the screen itself */
 497                 return 1;
 498         } else {
 499                 if (blank)
 500                         outb_p(0x00, mda_mode_port);    /* disable video */
 501                 else
 502                         outb_p(MDA_MODE_VIDEO_EN | MDA_MODE_BLINK_EN,
 503                                 mda_mode_port);
 504                 return 0;
 505         }
 506 }
 507
 508 static int mdacon_scrolldelta(struct vc_data *c, int lines)
 509 {
 510         return 0;
 511 }
 512
 513 static void mdacon_cursor(struct vc_data *c, int mode)
 514 {
 515         if (mode == CM_ERASE) {
 516                 mda_set_cursor(mda_vram_len - 1);
 517                 return;
 518         }
 519
 520         mda_set_cursor(c->vc_y*mda_num_columns*2 + c->vc_x*2);
 521
 522         switch (c->vc_cursor_type & 0x0f) {
 523
 524                 case CUR_LOWER_THIRD:   mda_set_cursor_size(10, 13); break;
 525                 case CUR_LOWER_HALF:    mda_set_cursor_size(7,  13); break;
 526                 case CUR_TWO_THIRDS:    mda_set_cursor_size(4,  13); break;
 527                 case CUR_BLOCK:         mda_set_cursor_size(1,  13); break;
 528                 case CUR_NONE:          mda_set_cursor_size(14, 13); break;
 529                 default:                mda_set_cursor_size(12, 13); break;
 530         }
 531 }
 532
 533 static int mdacon_scroll(struct vc_data *c, int t, int b, int dir, int lines)
 534 {
 535         u16 eattr = mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char);
 536
 537         if (!lines)
 538                 return 0;
 539
 540         if (lines > c->vc_rows)   /* maximum realistic size */
 541                 lines = c->vc_rows;
 542
 543         switch (dir) {
 544
 545         case SM_UP:
 546                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,t), MDA_ADDR(0,t+lines),
 547                                 (b-t-lines)*mda_num_columns*2);
 548                 scr_memsetw(MDA_ADDR(0,b-lines), eattr,
 549                                 lines*mda_num_columns*2);
 550                 break;
 551
 552         case SM_DOWN:
 553                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,t+lines), MDA_ADDR(0,t),
 554                                 (b-t-lines)*mda_num_columns*2);
 555                 scr_memsetw(MDA_ADDR(0,t), eattr, lines*mda_num_columns*2);
 556                 break;
 557         }
 558
 559         return 0;
 560 }
 561
 562
 563 /*
 564  *  The console `switch' structure for the MDA based console
 565  */
 566
 567 static const struct consw mda_con = {
 568         .owner =                THIS_MODULE,
 569         .con_startup =          mdacon_startup,
 570         .con_init =             mdacon_init,
 571         .con_deinit =           mdacon_deinit,
 572         .con_clear =            mdacon_clear,
 573         .con_putc =             mdacon_putc,
 574         .con_putcs =            mdacon_putcs,
 575         .con_cursor =           mdacon_cursor,
 576         .con_scroll =           mdacon_scroll,
 577         .con_bmove =            mdacon_bmove,
 578         .con_switch =           mdacon_switch,
 579         .con_blank =            mdacon_blank,
 580         .con_set_palette =      mdacon_set_palette,
 581         .con_scrolldelta =      mdacon_scrolldelta,
 582         .con_build_attr =       mdacon_build_attr,
 583         .con_invert_region =    mdacon_invert_region,
 584 };
 585
 586 int __init mda_console_init(void)
 587 {
 588         if (mda_first_vc > mda_last_vc)
 589                 return 1;
 590
 591         return take_over_console(&mda_con, mda_first_vc-1, mda_last_vc-1, 0);
 592 }
 593
 594 static void __exit mda_console_exit(void)
 595 {
 596         give_up_console(&mda_con);
 597 }
 598
 599 module_init(mda_console_init);
 600 module_exit(mda_console_exit);
 601
 602 MODULE_LICENSE("GPL");
 603