drivers/video/pvr2fb.c

   1 /* drivers/video/pvr2fb.c
   2  *
   3  * Frame buffer and fbcon support for the NEC PowerVR2 found within the Sega
   4  * Dreamcast.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2001 M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>
   7  * Copyright (c) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>
   8  *
   9  * This file is part of the LinuxDC project (linuxdc.sourceforge.net).
  10  *
  11  */
  12
  13 /*
  14  * This driver is mostly based on the excellent amifb and vfb sources.  It uses
  15  * an odd scheme for converting hardware values to/from framebuffer values,
  16  * here are some hacked-up formulas:
  17  *
  18  *  The Dreamcast has screen offsets from each side of its four borders and
  19  *  the start offsets of the display window.  I used these values to calculate
  20  *  'pseudo' values (think of them as placeholders) for the fb video mode, so
  21  *  that when it came time to convert these values back into their hardware
  22  *  values, I could just add mode- specific offsets to get the correct mode
  23  *  settings:
  24  *
  25  *      left_margin = diwstart_h - borderstart_h;
  26  *      right_margin = borderstop_h - (diwstart_h + xres);
  27  *      upper_margin = diwstart_v - borderstart_v;
  28  *      lower_margin = borderstop_v - (diwstart_h + yres);
  29  *
  30  *      hsync_len = borderstart_h + (hsync_total - borderstop_h);
  31  *      vsync_len = borderstart_v + (vsync_total - borderstop_v);
  32  *
  33  *  Then, when it's time to convert back to hardware settings, the only
  34  *  constants are the borderstart_* offsets, all other values are derived from
  35  *  the fb video mode:
  36  *
  37  *      // PAL
  38  *      borderstart_h = 116;
  39  *      borderstart_v = 44;
  40  *      ...
  41  *      borderstop_h = borderstart_h + hsync_total - hsync_len;
  42  *      ...
  43  *      diwstart_v = borderstart_v - upper_margin;
  44  *
  45  *  However, in the current implementation, the borderstart values haven't had
  46  *  the benefit of being fully researched, so some modes may be broken.
  47  */
  48
  49 #undef DEBUG
  50
  51 #include <linux/module.h>
  52 #include <linux/kernel.h>
  53 #include <linux/errno.h>
  54 #include <linux/string.h>
  55 #include <linux/mm.h>
  56 #include <linux/slab.h>
  57 #include <linux/delay.h>
  58 #include <linux/interrupt.h>
  59 #include <linux/fb.h>
  60 #include <linux/init.h>
  61 #include <linux/pci.h>
  62
  63 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
  64 #include <asm/machvec.h>
  65 #include <asm/mach/sysasic.h>
  66 #endif
  67
  68 #ifdef CONFIG_SH_DMA
  69 #include <linux/pagemap.h>
  70 #include <asm/mach/dma.h>
  71 #include <asm/dma.h>
  72 #endif
  73
  74 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
  75 #include <asm/uaccess.h>
  76 #include <asm/cpu/sq.h>
  77 #endif
  78
  79 #ifndef PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250
  80 #  define PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250     0x0067
  81 #endif
  82
  83 /* 2D video registers */
  84 #define DISP_BASE       par->mmio_base
  85 #define DISP_BRDRCOLR (DISP_BASE + 0x40)
  86 #define DISP_DIWMODE (DISP_BASE + 0x44)
  87 #define DISP_DIWADDRL (DISP_BASE + 0x50)
  88 #define DISP_DIWADDRS (DISP_BASE + 0x54)
  89 #define DISP_DIWSIZE (DISP_BASE + 0x5c)
  90 #define DISP_SYNCCONF (DISP_BASE + 0xd0)
  91 #define DISP_BRDRHORZ (DISP_BASE + 0xd4)
  92 #define DISP_SYNCSIZE (DISP_BASE + 0xd8)
  93 #define DISP_BRDRVERT (DISP_BASE + 0xdc)
  94 #define DISP_DIWCONF (DISP_BASE + 0xe8)
  95 #define DISP_DIWHSTRT (DISP_BASE + 0xec)
  96 #define DISP_DIWVSTRT (DISP_BASE + 0xf0)
  97
  98 /* Pixel clocks, one for TV output, doubled for VGA output */
  99 #define TV_CLK 74239
 100 #define VGA_CLK 37119
 101
 102 /* This is for 60Hz - the VTOTAL is doubled for interlaced modes */
 103 #define PAL_HTOTAL 863
 104 #define PAL_VTOTAL 312
 105 #define NTSC_HTOTAL 857
 106 #define NTSC_VTOTAL 262
 107
 108 /* Supported cable types */
 109 enum { CT_VGA, CT_NONE, CT_RGB, CT_COMPOSITE };
 110
 111 /* Supported video output types */
 112 enum { VO_PAL, VO_NTSC, VO_VGA };
 113
 114 /* Supported palette types */
 115 enum { PAL_ARGB1555, PAL_RGB565, PAL_ARGB4444, PAL_ARGB8888 };
 116
 117 struct pvr2_params { unsigned int val; char *name; };
 118 static struct pvr2_params cables[] __initdata = {
 119         { CT_VGA, "VGA" }, { CT_RGB, "RGB" }, { CT_COMPOSITE, "COMPOSITE" },
 120 };
 121
 122 static struct pvr2_params outputs[] __initdata = {
 123         { VO_PAL, "PAL" }, { VO_NTSC, "NTSC" }, { VO_VGA, "VGA" },
 124 };
 125
 126 /*
 127  * This describes the current video mode
 128  */
 129
 130 static struct pvr2fb_par {
 131         unsigned int hsync_total;       /* Clocks/line */
 132         unsigned int vsync_total;       /* Lines/field */
 133         unsigned int borderstart_h;
 134         unsigned int borderstop_h;
 135         unsigned int borderstart_v;
 136         unsigned int borderstop_v;
 137         unsigned int diwstart_h;        /* Horizontal offset of the display field */
 138         unsigned int diwstart_v;        /* Vertical offset of the display field, for
 139                                    interlaced modes, this is the long field */
 140         unsigned long disp_start;       /* Address of image within VRAM */
 141         unsigned char is_interlaced;    /* Is the display interlaced? */
 142         unsigned char is_doublescan;    /* Are scanlines output twice? (doublescan) */
 143         unsigned char is_lowres;        /* Is horizontal pixel-doubling enabled? */
 144
 145         unsigned long mmio_base;        /* MMIO base */
 146 } *currentpar;
 147
 148 static struct fb_info *fb_info;
 149
 150 static struct fb_fix_screeninfo pvr2_fix __initdata = {
 151         .id =           "NEC PowerVR2",
 152         .type =         FB_TYPE_PACKED_PIXELS,
 153         .visual =       FB_VISUAL_TRUECOLOR,
 154         .ypanstep =     1,
 155         .ywrapstep =    1,
 156         .accel =        FB_ACCEL_NONE,
 157 };
 158
 159 static struct fb_var_screeninfo pvr2_var __initdata = {
 160         .xres =         640,
 161         .yres =         480,
 162         .xres_virtual = 640,
 163         .yres_virtual = 480,
 164         .bits_per_pixel =16,
 165         .red =          { 11, 5, 0 },
 166         .green =        {  5, 6, 0 },
 167         .blue =         {  0, 5, 0 },
 168         .activate =     FB_ACTIVATE_NOW,
 169         .height =       -1,
 170         .width =        -1,
 171         .vmode =        FB_VMODE_NONINTERLACED,
 172 };
 173
 174 static int cable_type = CT_VGA;
 175 static int video_output = VO_VGA;
 176
 177 static int nopan = 0;
 178 static int nowrap = 1;
 179
 180 /*
 181  * We do all updating, blanking, etc. during the vertical retrace period
 182  */
 183 static unsigned int do_vmode_full = 0;  /* Change the video mode */
 184 static unsigned int do_vmode_pan = 0;   /* Update the video mode */
 185 static short do_blank = 0;              /* (Un)Blank the screen */
 186
 187 static unsigned int is_blanked = 0;             /* Is the screen blanked? */
 188
 189 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
 190 static struct sq_mapping *pvr2fb_map;
 191 #endif
 192
 193 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 194 static unsigned int shdma = PVR2_CASCADE_CHAN;
 195 static unsigned int pvr2dma = ONCHIP_NR_DMA_CHANNELS;
 196 #endif
 197
 198 /* Interface used by the world */
 199
 200 int pvr2fb_setup(char*);
 201
 202 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red, unsigned int green, unsigned int blue,
 203                             unsigned int transp, struct fb_info *info);
 204 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info);
 205 static unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp);
 206 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var);
 207 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);
 208 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info);
 209 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info);
 210 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info);
 211 static void pvr2_do_blank(void);
 212 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *fp);
 213 static int pvr2_init_cable(void);
 214 static int pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
 215                             int val, int size);
 216 static ssize_t pvr2fb_write(struct file *file, const char *buf,
 217                             size_t count, loff_t *ppos);
 218
 219 static struct fb_ops pvr2fb_ops = {
 220         .owner          = THIS_MODULE,
 221         .fb_setcolreg   = pvr2fb_setcolreg,
 222         .fb_blank       = pvr2fb_blank,
 223         .fb_check_var   = pvr2fb_check_var,
 224         .fb_set_par     = pvr2fb_set_par,
 225 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 226         .fb_write       = pvr2fb_write,
 227 #endif
 228         .fb_fillrect    = cfb_fillrect,
 229         .fb_copyarea    = cfb_copyarea,
 230         .fb_imageblit   = cfb_imageblit,
 231 };
 232
 233 static struct fb_videomode pvr2_modedb[] __initdata = {
 234     /*
 235      * Broadcast video modes (PAL and NTSC).  I'm unfamiliar with
 236      * PAL-M and PAL-N, but from what I've read both modes parallel PAL and
 237      * NTSC, so it shouldn't be a problem (I hope).
 238      */
 239
 240     {
 241         /* 640x480 @ 60Hz interlaced (NTSC) */
 242         "ntsc_640x480i", 60, 640, 480, TV_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 243         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_INTERLACED | FB_VMODE_YWRAP
 244     }, {
 245         /* 640x240 @ 60Hz (NTSC) */
 246         /* XXX: Broken! Don't use... */
 247         "ntsc_640x240", 60, 640, 240, TV_CLK, 38, 33, 0, 0, 146, 22,
 248         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_YWRAP
 249     }, {
 250         /* 640x480 @ 60hz (VGA) */
 251         "vga_640x480", 60, 640, 480, VGA_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 252         0, FB_VMODE_YWRAP
 253     },
 254 };
 255
 256 #define NUM_TOTAL_MODES  ARRAY_SIZE(pvr2_modedb)
 257
 258 #define DEFMODE_NTSC    0
 259 #define DEFMODE_PAL     0
 260 #define DEFMODE_VGA     2
 261
 262 static int defmode = DEFMODE_NTSC;
 263 static char *mode_option __initdata = NULL;
 264
 265 static inline void pvr2fb_set_pal_type(unsigned int type)
 266 {
 267         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)fb_info->par;
 268
 269         fb_writel(type, par->mmio_base + 0x108);
 270 }
 271
 272 static inline void pvr2fb_set_pal_entry(struct pvr2fb_par *par,
 273                                         unsigned int regno,
 274                                         unsigned int val)
 275 {
 276         fb_writel(val, par->mmio_base + 0x1000 + (4 * regno));
 277 }
 278
 279 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info)
 280 {
 281         do_blank = blank ? blank : -1;
 282         return 0;
 283 }
 284
 285 static inline unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp)
 286 {
 287         return (unsigned long)((((xres_virtual*bpp)+31)&~31) >> 3);
 288 }
 289
 290 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var)
 291 {
 292         switch (var->bits_per_pixel) {
 293             case 16:        /* RGB 565 */
 294                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_RGB565);
 295                 var->red.offset = 11;    var->red.length = 5;
 296                 var->green.offset = 5;   var->green.length = 6;
 297                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 5;
 298                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 299                 break;
 300             case 24:        /* RGB 888 */
 301                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 302                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 303                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 304                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 305                 break;
 306             case 32:        /* ARGB 8888 */
 307                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_ARGB8888);
 308                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 309                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 310                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 311                 var->transp.offset = 24; var->transp.length = 8;
 312                 break;
 313         }
 314 }
 315
 316 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
 317                             unsigned int green, unsigned int blue,
 318                             unsigned int transp, struct fb_info *info)
 319 {
 320         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 321         unsigned int tmp;
 322
 323         if (regno > info->cmap.len)
 324                 return 1;
 325
 326         /*
 327          * We only support the hardware palette for 16 and 32bpp. It's also
 328          * expected that the palette format has been set by the time we get
 329          * here, so we don't waste time setting it again.
 330          */
 331         switch (info->var.bits_per_pixel) {
 332             case 16: /* RGB 565 */
 333                 tmp =  (red   & 0xf800)       |
 334                       ((green & 0xfc00) >> 5) |
 335                       ((blue  & 0xf800) >> 11);
 336
 337                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
 338                 ((u16*)(info->pseudo_palette))[regno] = tmp;
 339                 break;
 340             case 24: /* RGB 888 */
 341                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 342                 ((u32*)(info->pseudo_palette))[regno] = (red << 16) | (green << 8) | blue;
 343                 break;
 344             case 32: /* ARGB 8888 */
 345                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 346                 tmp = (transp << 24) | (red << 16) | (green << 8) | blue;
 347
 348                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
 349                 ((u32*)(info->pseudo_palette))[regno] = tmp;
 350                 break;
 351             default:
 352                 pr_debug("Invalid bit depth %d?!?\n", info->var.bits_per_pixel);
 353                 return 1;
 354         }
 355
 356         return 0;
 357 }
 358
 359 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info)
 360 {
 361         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 362         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 363         unsigned long line_length;
 364         unsigned int vtotal;
 365
 366         /*
 367          * XXX: It's possible that a user could use a VGA box, change the cable
 368          * type in hardware (i.e. switch from VGA<->composite), then change
 369          * modes (i.e. switching to another VT).  If that happens we should
 370          * automagically change the output format to cope, but currently I
 371          * don't have a VGA box to make sure this works properly.
 372          */
 373         cable_type = pvr2_init_cable();
 374         if (cable_type == CT_VGA && video_output != VO_VGA)
 375                 video_output = VO_VGA;
 376
 377         var->vmode &= FB_VMODE_MASK;
 378         if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED && video_output != VO_VGA)
 379                 par->is_interlaced = 1;
 380         /*
 381          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 382          * PAL/NTSC output).
 383          */
 384         if (var->vmode & FB_VMODE_DOUBLE && video_output == VO_VGA)
 385                 par->is_doublescan = 1;
 386
 387         par->hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 388                            var->hsync_len;
 389         par->vsync_total = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 390                            var->vsync_len;
 391
 392         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 393                 vtotal = par->vsync_total;
 394                 if (par->is_interlaced)
 395                         vtotal /= 2;
 396                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 397                         /* XXX: Check for start values here... */
 398                         /* XXX: Check hardware for PAL-compatibility */
 399                         par->borderstart_h = 116;
 400                         par->borderstart_v = 44;
 401                 } else {
 402                         /* NTSC video output */
 403                         par->borderstart_h = 126;
 404                         par->borderstart_v = 18;
 405                 }
 406         } else {
 407                 /* VGA mode */
 408                 /* XXX: What else needs to be checked? */
 409                 /*
 410                  * XXX: We have a little freedom in VGA modes, what ranges
 411                  * should be here (i.e. hsync/vsync totals, etc.)?
 412                  */
 413                 par->borderstart_h = 126;
 414                 par->borderstart_v = 40;
 415         }
 416
 417         /* Calculate the remainding offsets */
 418         par->diwstart_h = par->borderstart_h + var->left_margin;
 419         par->diwstart_v = par->borderstart_v + var->upper_margin;
 420         par->borderstop_h = par->diwstart_h + var->xres +
 421                             var->right_margin;
 422         par->borderstop_v = par->diwstart_v + var->yres +
 423                             var->lower_margin;
 424
 425         if (!par->is_interlaced)
 426                 par->borderstop_v /= 2;
 427         if (info->var.xres < 640)
 428                 par->is_lowres = 1;
 429
 430         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 431         par->disp_start = info->fix.smem_start + (line_length * var->yoffset) * line_length;
 432         info->fix.line_length = line_length;
 433         return 0;
 434 }
 435
 436 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)
 437 {
 438         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 439         unsigned int vtotal, hsync_total;
 440         unsigned long line_length;
 441
 442         if (var->pixclock != TV_CLK && var->pixclock != VGA_CLK) {
 443                 pr_debug("Invalid pixclock value %d\n", var->pixclock);
 444                 return -EINVAL;
 445         }
 446
 447         if (var->xres < 320)
 448                 var->xres = 320;
 449         if (var->yres < 240)
 450                 var->yres = 240;
 451         if (var->xres_virtual < var->xres)
 452                 var->xres_virtual = var->xres;
 453         if (var->yres_virtual < var->yres)
 454                 var->yres_virtual = var->yres;
 455
 456         if (var->bits_per_pixel <= 16)
 457                 var->bits_per_pixel = 16;
 458         else if (var->bits_per_pixel <= 24)
 459                 var->bits_per_pixel = 24;
 460         else if (var->bits_per_pixel <= 32)
 461                 var->bits_per_pixel = 32;
 462
 463         set_color_bitfields(var);
 464
 465         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
 466                 if (var->xoffset || var->yoffset < 0 ||
 467                     var->yoffset >= var->yres_virtual) {
 468                         var->xoffset = var->yoffset = 0;
 469                 } else {
 470                         if (var->xoffset > var->xres_virtual - var->xres ||
 471                             var->yoffset > var->yres_virtual - var->yres ||
 472                             var->xoffset < 0 || var->yoffset < 0)
 473                                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 474                 }
 475         } else {
 476                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 477         }
 478
 479         /*
 480          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 481          * PAL/NTSC output).
 482          */
 483         if (var->yres < 480 && video_output == VO_VGA)
 484                 var->vmode |= FB_VMODE_DOUBLE;
 485
 486         if (video_output != VO_VGA) {
 487                 var->sync |= FB_SYNC_BROADCAST;
 488                 var->vmode |= FB_VMODE_INTERLACED;
 489         } else {
 490                 var->sync &= ~FB_SYNC_BROADCAST;
 491                 var->vmode &= ~FB_VMODE_INTERLACED;
 492                 var->vmode |= pvr2_var.vmode;
 493         }
 494
 495         if ((var->activate & FB_ACTIVATE_MASK) != FB_ACTIVATE_TEST) {
 496                 var->right_margin = par->borderstop_h -
 497                                    (par->diwstart_h + var->xres);
 498                 var->left_margin  = par->diwstart_h - par->borderstart_h;
 499                 var->hsync_len    = par->borderstart_h +
 500                                    (par->hsync_total - par->borderstop_h);
 501
 502                 var->upper_margin = par->diwstart_v - par->borderstart_v;
 503                 var->lower_margin = par->borderstop_v -
 504                                    (par->diwstart_v + var->yres);
 505                 var->vsync_len    = par->borderstop_v +
 506                                    (par->vsync_total - par->borderstop_v);
 507         }
 508
 509         hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 510                       var->hsync_len;
 511         vtotal = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 512                  var->vsync_len;
 513
 514         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 515                 if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED)
 516                         vtotal /= 2;
 517                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 518                         /* PAL video output */
 519                         /* XXX: Should be using a range here ... ? */
 520                         if (hsync_total != PAL_HTOTAL) {
 521                                 pr_debug("invalid hsync total for PAL\n");
 522                                 return -EINVAL;
 523                         }
 524                 } else {
 525                         /* NTSC video output */
 526                         if (hsync_total != NTSC_HTOTAL) {
 527                                 pr_debug("invalid hsync total for NTSC\n");
 528                                 return -EINVAL;
 529                         }
 530                 }
 531         }
 532
 533         /* Check memory sizes */
 534         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 535         if (line_length * var->yres_virtual > info->fix.smem_len)
 536                 return -ENOMEM;
 537
 538         return 0;
 539 }
 540
 541 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info)
 542 {
 543         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 544         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 545
 546         /* Update the start address of the display image */
 547         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 548         fb_writel(par->disp_start +
 549                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 550                   DISP_DIWADDRS);
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Initialize the video mode.  Currently, the 16bpp and 24bpp modes aren't
 555  * very stable.  It's probably due to the fact that a lot of the 2D video
 556  * registers are still undocumented.
 557  */
 558
 559 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info)
 560 {
 561         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 562         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 563         unsigned int diw_height, diw_width, diw_modulo = 1;
 564         unsigned int bytesperpixel = var->bits_per_pixel >> 3;
 565
 566         /* hsync and vsync totals */
 567         fb_writel((par->vsync_total << 16) | par->hsync_total, DISP_SYNCSIZE);
 568
 569         /* column height, modulo, row width */
 570         /* since we're "panning" within vram, we need to offset things based
 571          * on the offset from the virtual x start to our real gfx. */
 572         if (video_output != VO_VGA && par->is_interlaced)
 573                 diw_modulo += info->fix.line_length / 4;
 574         diw_height = (par->is_interlaced ? var->yres / 2 : var->yres);
 575         diw_width = get_line_length(var->xres, var->bits_per_pixel) / 4;
 576         fb_writel((diw_modulo << 20) | (--diw_height << 10) | --diw_width,
 577                   DISP_DIWSIZE);
 578
 579         /* display address, long and short fields */
 580         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 581         fb_writel(par->disp_start +
 582                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 583                   DISP_DIWADDRS);
 584
 585         /* border horizontal, border vertical, border color */
 586         fb_writel((par->borderstart_h << 16) | par->borderstop_h, DISP_BRDRHORZ);
 587         fb_writel((par->borderstart_v << 16) | par->borderstop_v, DISP_BRDRVERT);
 588         fb_writel(0, DISP_BRDRCOLR);
 589
 590         /* display window start position */
 591         fb_writel(par->diwstart_h, DISP_DIWHSTRT);
 592         fb_writel((par->diwstart_v << 16) | par->diwstart_v, DISP_DIWVSTRT);
 593
 594         /* misc. settings */
 595         fb_writel((0x16 << 16) | par->is_lowres, DISP_DIWCONF);
 596
 597         /* clock doubler (for VGA), scan doubler, display enable */
 598         fb_writel(((video_output == VO_VGA) << 23) |
 599                   (par->is_doublescan << 1) | 1, DISP_DIWMODE);
 600
 601         /* bits per pixel */
 602         fb_writel(fb_readl(DISP_DIWMODE) | (--bytesperpixel << 2), DISP_DIWMODE);
 603
 604         /* video enable, color sync, interlace,
 605          * hsync and vsync polarity (currently unused) */
 606         fb_writel(0x100 | ((par->is_interlaced /*|4*/) << 4), DISP_SYNCCONF);
 607 }
 608
 609 /* Simulate blanking by making the border cover the entire screen */
 610
 611 #define BLANK_BIT (1<<3)
 612
 613 static void pvr2_do_blank(void)
 614 {
 615         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
 616         unsigned long diwconf;
 617
 618         diwconf = fb_readl(DISP_DIWCONF);
 619         if (do_blank > 0)
 620                 fb_writel(diwconf | BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 621         else
 622                 fb_writel(diwconf & ~BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 623
 624         is_blanked = do_blank > 0 ? do_blank : 0;
 625 }
 626
 627 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *fp)
 628 {
 629         struct fb_info *info = dev_id;
 630
 631         if (do_vmode_pan || do_vmode_full)
 632                 pvr2_update_display(info);
 633         if (do_vmode_full)
 634                 pvr2_init_display(info);
 635         if (do_vmode_pan)
 636                 do_vmode_pan = 0;
 637         if (do_vmode_full)
 638                 do_vmode_full = 0;
 639         if (do_blank) {
 640                 pvr2_do_blank();
 641                 do_blank = 0;
 642         }
 643         return IRQ_HANDLED;
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Determine the cable type and initialize the cable output format.  Don't do
 648  * anything if the cable type has been overidden (via "cable:XX").
 649  */
 650
 651 #define PCTRA 0xff80002c
 652 #define PDTRA 0xff800030
 653 #define VOUTC 0xa0702c00
 654
 655 static int pvr2_init_cable(void)
 656 {
 657         if (cable_type < 0) {
 658                 fb_writel((fb_readl(PCTRA) & 0xfff0ffff) | 0x000a0000,
 659                           PCTRA);
 660                 cable_type = (fb_readw(PDTRA) >> 8) & 3;
 661         }
 662
 663         /* Now select the output format (either composite or other) */
 664         /* XXX: Save the previous val first, as this reg is also AICA
 665           related */
 666         if (cable_type == CT_COMPOSITE)
 667                 fb_writel(3 << 8, VOUTC);
 668         else
 669                 fb_writel(0, VOUTC);
 670
 671         return cable_type;
 672 }
 673
 674 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 675 static ssize_t pvr2fb_write(struct file *file, const char *buf,
 676                             size_t count, loff_t *ppos)
 677 {
 678         unsigned long dst, start, end, len;
 679         unsigned int nr_pages;
 680         struct page **pages;
 681         int ret, i;
 682
 683         nr_pages = (count + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 684
 685         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 686         if (!pages)
 687                 return -ENOMEM;
 688
 689         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 690         ret = get_user_pages(current, current->mm, (unsigned long)buf,
 691                              nr_pages, WRITE, 0, pages, NULL);
 692         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 693
 694         if (ret < nr_pages) {
 695                 nr_pages = ret;
 696                 ret = -EINVAL;
 697                 goto out_unmap;
 698         }
 699
 700         dma_configure_channel(shdma, 0x12c1);
 701
 702         dst   = (unsigned long)fb_info->screen_base + *ppos;
 703         start = (unsigned long)page_address(pages[0]);
 704         end   = (unsigned long)page_address(pages[nr_pages]);
 705         len   = nr_pages << PAGE_SHIFT;
 706
 707         /* Half-assed contig check */
 708         if (start + len == end) {
 709                 /* As we do this in one shot, it's either all or nothing.. */
 710                 if ((*ppos + len) > fb_info->fix.smem_len) {
 711                         ret = -ENOSPC;
 712                         goto out_unmap;
 713                 }
 714
 715                 dma_write(shdma, start, 0, len);
 716                 dma_write(pvr2dma, 0, dst, len);
 717                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 718
 719                 goto out;
 720         }
 721
 722         /* Not contiguous, writeout per-page instead.. */
 723         for (i = 0; i < nr_pages; i++, dst += PAGE_SIZE) {
 724                 if ((*ppos + (i << PAGE_SHIFT)) > fb_info->fix.smem_len) {
 725                         ret = -ENOSPC;
 726                         goto out_unmap;
 727                 }
 728
 729                 dma_write_page(shdma, (unsigned long)page_address(pages[i]), 0);
 730                 dma_write_page(pvr2dma, 0, dst);
 731                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 732         }
 733
 734 out:
 735         *ppos += count;
 736         ret = count;
 737
 738 out_unmap:
 739         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
 740                 page_cache_release(pages[i]);
 741
 742         kfree(pages);
 743
 744         return ret;
 745 }
 746 #endif /* CONFIG_SH_DMA */
 747
 748 /**
 749  * pvr2fb_common_init
 750  *
 751  * Common init code for the PVR2 chips.
 752  *
 753  * This mostly takes care of the common aspects of the fb setup and
 754  * registration. It's expected that the board-specific init code has
 755  * already setup pvr2_fix with something meaningful at this point.
 756  *
 757  * Device info reporting is also done here, as well as picking a sane
 758  * default from the modedb. For board-specific modelines, simply define
 759  * a per-board modedb.
 760  *
 761  * Also worth noting is that the cable and video output types are likely
 762  * always going to be VGA for the PCI-based PVR2 boards, but we leave this
 763  * in for flexibility anyways. Who knows, maybe someone has tv-out on a
 764  * PCI-based version of these things ;-)
 765  */
 766 static int __init pvr2fb_common_init(void)
 767 {
 768         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
 769         unsigned long modememused, rev;
 770
 771         fb_info->screen_base = ioremap_nocache(pvr2_fix.smem_start,
 772                                                pvr2_fix.smem_len);
 773
 774         if (!fb_info->screen_base) {
 775                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap smem space\n");
 776                 goto out_err;
 777         }
 778
 779         par->mmio_base = (unsigned long)ioremap_nocache(pvr2_fix.mmio_start,
 780                                                         pvr2_fix.mmio_len);
 781         if (!par->mmio_base) {
 782                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap mmio space\n");
 783                 goto out_err;
 784         }
 785
 786         fb_memset((unsigned long)fb_info->screen_base, 0, pvr2_fix.smem_len);
 787
 788         pvr2_fix.ypanstep       = nopan  ? 0 : 1;
 789         pvr2_fix.ywrapstep      = nowrap ? 0 : 1;
 790
 791         fb_info->fbops          = &pvr2fb_ops;
 792         fb_info->fix            = pvr2_fix;
 793         fb_info->par            = currentpar;
 794         fb_info->pseudo_palette = (void *)(fb_info->par + 1);
 795         fb_info->flags          = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_YPAN;
 796
 797         if (video_output == VO_VGA)
 798                 defmode = DEFMODE_VGA;
 799
 800         if (!mode_option)
 801                 mode_option = "640x480@60";
 802
 803         if (!fb_find_mode(&fb_info->var, fb_info, mode_option, pvr2_modedb,
 804                           NUM_TOTAL_MODES, &pvr2_modedb[defmode], 16))
 805                 fb_info->var = pvr2_var;
 806
 807         fb_alloc_cmap(&fb_info->cmap, 256, 0);
 808
 809         if (register_framebuffer(fb_info) < 0)
 810                 goto out_err;
 811
 812         modememused = get_line_length(fb_info->var.xres_virtual,
 813                                       fb_info->var.bits_per_pixel);
 814         modememused *= fb_info->var.yres_virtual;
 815
 816         rev = fb_readl(par->mmio_base + 0x04);
 817
 818         printk("fb%d: %s (rev %ld.%ld) frame buffer device, using %ldk/%ldk of video memory\n",
 819                fb_info->node, fb_info->fix.id, (rev >> 4) & 0x0f, rev & 0x0f,
 820                modememused >> 10, (unsigned long)(fb_info->fix.smem_len >> 10));
 821         printk("fb%d: Mode %dx%d-%d pitch = %ld cable: %s video output: %s\n",
 822                fb_info->node, fb_info->var.xres, fb_info->var.yres,
 823                fb_info->var.bits_per_pixel,
 824                get_line_length(fb_info->var.xres, fb_info->var.bits_per_pixel),
 825                (char *)pvr2_get_param(cables, NULL, cable_type, 3),
 826                (char *)pvr2_get_param(outputs, NULL, video_output, 3));
 827
 828 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
 829         printk(KERN_NOTICE "fb%d: registering with SQ API\n", fb_info->node);
 830
 831         pvr2fb_map = sq_remap(fb_info->fix.smem_start, fb_info->fix.smem_len,
 832                               fb_info->fix.id);
 833
 834         printk(KERN_NOTICE "fb%d: Mapped video memory to SQ addr 0x%lx\n",
 835                fb_info->node, pvr2fb_map->sq_addr);
 836 #endif
 837
 838         return 0;
 839
 840 out_err:
 841         if (fb_info->screen_base)
 842                 iounmap(fb_info->screen_base);
 843         if (par->mmio_base)
 844                 iounmap((void *)par->mmio_base);
 845
 846         return -ENXIO;
 847 }
 848
 849 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
 850 static int __init pvr2fb_dc_init(void)
 851 {
 852         if (!mach_is_dreamcast())
 853                 return -ENXIO;
 854
 855         /* Make a guess at the monitor based on the attached cable */
 856         if (pvr2_init_cable() == CT_VGA) {
 857                 fb_info->monspecs.hfmin = 30000;
 858                 fb_info->monspecs.hfmax = 70000;
 859                 fb_info->monspecs.vfmin = 60;
 860                 fb_info->monspecs.vfmax = 60;
 861         } else {
 862                 /* Not VGA, using a TV (taken from acornfb) */
 863                 fb_info->monspecs.hfmin = 15469;
 864                 fb_info->monspecs.hfmax = 15781;
 865                 fb_info->monspecs.vfmin = 49;
 866                 fb_info->monspecs.vfmax = 51;
 867         }
 868
 869         /*
 870          * XXX: This needs to pull default video output via BIOS or other means
 871          */
 872         if (video_output < 0) {
 873                 if (cable_type == CT_VGA) {
 874                         video_output = VO_VGA;
 875                 } else {
 876                         video_output = VO_NTSC;
 877                 }
 878         }
 879
 880         /*
 881          * Nothing exciting about the DC PVR2 .. only a measly 8MiB.
 882          */
 883         pvr2_fix.smem_start     = 0xa5000000;   /* RAM starts here */
 884         pvr2_fix.smem_len       = 8 << 20;
 885
 886         pvr2_fix.mmio_start     = 0xa05f8000;   /* registers start here */
 887         pvr2_fix.mmio_len       = 0x2000;
 888
 889         if (request_irq(HW_EVENT_VSYNC, pvr2fb_interrupt, 0,
 890                         "pvr2 VBL handler", fb_info)) {
 891                 return -EBUSY;
 892         }
 893
 894 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 895         if (request_dma(pvr2dma, "pvr2") != 0) {
 896                 free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
 897                 return -EBUSY;
 898         }
 899 #endif
 900
 901         return pvr2fb_common_init();
 902 }
 903
 904 static void pvr2fb_dc_exit(void)
 905 {
 906         free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
 907 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 908         free_dma(pvr2dma);
 909 #endif
 910 }
 911 #endif /* CONFIG_SH_DREAMCAST */
 912
 913 #ifdef CONFIG_PCI
 914 static int __devinit pvr2fb_pci_probe(struct pci_dev *pdev,
 915                                       const struct pci_device_id *ent)
 916 {
 917         int ret;
 918
 919         ret = pci_enable_device(pdev);
 920         if (ret) {
 921                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI enable failed\n");
 922                 return ret;
 923         }
 924
 925         ret = pci_request_regions(pdev, "pvr2fb");
 926         if (ret) {
 927                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI request regions failed\n");
 928                 return ret;
 929         }
 930
 931         /*
 932          * Slightly more exciting than the DC PVR2 .. 16MiB!
 933          */
 934         pvr2_fix.smem_start     = pci_resource_start(pdev, 0);
 935         pvr2_fix.smem_len       = pci_resource_len(pdev, 0);
 936
 937         pvr2_fix.mmio_start     = pci_resource_start(pdev, 1);
 938         pvr2_fix.mmio_len       = pci_resource_len(pdev, 1);
 939
 940         fb_info->device         = &pdev->dev;
 941
 942         return pvr2fb_common_init();
 943 }
 944
 945 static void __devexit pvr2fb_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
 946 {
 947         pci_release_regions(pdev);
 948 }
 949
 950 static struct pci_device_id pvr2fb_pci_tbl[] __devinitdata = {
 951         { PCI_VENDOR_ID_NEC, PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250,
 952           PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 953         { 0, },
 954 };
 955
 956 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pvr2fb_pci_tbl);
 957
 958 static struct pci_driver pvr2fb_pci_driver = {
 959         .name           = "pvr2fb",
 960         .id_table       = pvr2fb_pci_tbl,
 961         .probe          = pvr2fb_pci_probe,
 962         .remove         = __devexit_p(pvr2fb_pci_remove),
 963 };
 964
 965 static int __init pvr2fb_pci_init(void)
 966 {
 967         return pci_register_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 968 }
 969
 970 static void pvr2fb_pci_exit(void)
 971 {
 972         pci_unregister_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 973 }
 974 #endif /* CONFIG_PCI */
 975
 976 static int __init pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
 977                                    int val, int size)
 978 {
 979         int i;
 980
 981         for (i = 0 ; i < size ; i++ ) {
 982                 if (s != NULL) {
 983                         if (!strnicmp(p[i].name, s, strlen(s)))
 984                                 return p[i].val;
 985                 } else {
 986                         if (p[i].val == val)
 987                                 return (int)p[i].name;
 988                 }
 989         }
 990         return -1;
 991 }
 992
 993 /*
 994  * Parse command arguments.  Supported arguments are:
 995  *    inverse                             Use inverse color maps
 996  *    cable:composite|rgb|vga             Override the video cable type
 997  *    output:NTSC|PAL|VGA                 Override the video output format
 998  *
 999  *    <xres>x<yres>[-<bpp>][@<refresh>]   or,
1000  *    <name>[-<bpp>][@<refresh>]          Startup using this video mode
1001  */
1002
1003 #ifndef MODULE
1004 int __init pvr2fb_setup(char *options)
1005 {
1006         char *this_opt;
1007         char cable_arg[80];
1008         char output_arg[80];
1009
1010         if (!options || !*options)
1011                 return 0;
1012
1013         while ((this_opt = strsep(&options, ","))) {
1014                 if (!*this_opt)
1015                         continue;
1016                 if (!strcmp(this_opt, "inverse")) {
1017                         fb_invert_cmaps();
1018                 } else if (!strncmp(this_opt, "cable:", 6)) {
1019                         strcpy(cable_arg, this_opt + 6);
1020                 } else if (!strncmp(this_opt, "output:", 7)) {
1021                         strcpy(output_arg, this_opt + 7);
1022                 } else if (!strncmp(this_opt, "nopan", 5)) {
1023                         nopan = 1;
1024                 } else if (!strncmp(this_opt, "nowrap", 6)) {
1025                         nowrap = 1;
1026                 } else {
1027                         mode_option = this_opt;
1028                 }
1029         }
1030
1031         if (*cable_arg)
1032                 cable_type = pvr2_get_param(cables, cable_arg, 0, 3);
1033         if (*output_arg)
1034                 video_output = pvr2_get_param(outputs, output_arg, 0, 3);
1035
1036         return 0;
1037 }
1038 #endif
1039
1040 static struct pvr2_board {
1041         int (*init)(void);
1042         void (*exit)(void);
1043         char name[16];
1044 } board_list[] = {
1045 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
1046         { pvr2fb_dc_init, pvr2fb_dc_exit, "Sega DC PVR2" },
1047 #endif
1048 #ifdef CONFIG_PCI
1049         { pvr2fb_pci_init, pvr2fb_pci_exit, "PCI PVR2" },
1050 #endif
1051         { 0, },
1052 };
1053
1054 int __init pvr2fb_init(void)
1055 {
1056         int i, ret = -ENODEV;
1057         int size;
1058
1059 #ifndef MODULE
1060         char *option = NULL;
1061
1062         if (fb_get_options("pvr2fb", &option))
1063                 return -ENODEV;
1064         pvr2fb_setup(option);
1065 #endif
1066         size = sizeof(struct fb_info) + sizeof(struct pvr2fb_par) + 16 * sizeof(u32);
1067
1068         fb_info = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
1069         if (!fb_info) {
1070                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate memory for fb_info\n");
1071                 return -ENOMEM;
1072         }
1073
1074         memset(fb_info, 0, size);
1075
1076         currentpar = (struct pvr2fb_par *)(fb_info + 1);
1077
1078         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_list); i++) {
1079                 struct pvr2_board *pvr_board = board_list + i;
1080
1081                 if (!pvr_board->init)
1082                         continue;
1083
1084                 ret = pvr_board->init();
1085
1086                 if (ret != 0) {
1087                         printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed init of %s device\n",
1088                                 pvr_board->name);
1089                         kfree(fb_info);
1090                         break;
1091                 }
1092         }
1093
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 static void __exit pvr2fb_exit(void)
1098 {
1099         int i;
1100
1101         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_list); i++) {
1102                 struct pvr2_board *pvr_board = board_list + i;
1103
1104                 if (pvr_board->exit)
1105                         pvr_board->exit();
1106         }
1107
1108 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
1109         sq_unmap(pvr2fb_map);
1110 #endif
1111
1112         unregister_framebuffer(fb_info);
1113         kfree(fb_info);
1114 }
1115
1116 module_init(pvr2fb_init);
1117 module_exit(pvr2fb_exit);
1118
1119 MODULE_AUTHOR("Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>, M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>");
1120 MODULE_DESCRIPTION("Framebuffer driver for NEC PowerVR 2 based graphics boards");
1121 MODULE_LICENSE("GPL");
1122