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 <linux/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 #define DISP_PIXDEPTH (DISP_BASE + 0x108)
  98
  99 /* Pixel clocks, one for TV output, doubled for VGA output */
 100 #define TV_CLK 74239
 101 #define VGA_CLK 37119
 102
 103 /* This is for 60Hz - the VTOTAL is doubled for interlaced modes */
 104 #define PAL_HTOTAL 863
 105 #define PAL_VTOTAL 312
 106 #define NTSC_HTOTAL 857
 107 #define NTSC_VTOTAL 262
 108
 109 /* Supported cable types */
 110 enum { CT_VGA, CT_NONE, CT_RGB, CT_COMPOSITE };
 111
 112 /* Supported video output types */
 113 enum { VO_PAL, VO_NTSC, VO_VGA };
 114
 115 /* Supported palette types */
 116 enum { PAL_ARGB1555, PAL_RGB565, PAL_ARGB4444, PAL_ARGB8888 };
 117
 118 struct pvr2_params { unsigned int val; char *name; };
 119 static struct pvr2_params cables[] __devinitdata = {
 120         { CT_VGA, "VGA" }, { CT_RGB, "RGB" }, { CT_COMPOSITE, "COMPOSITE" },
 121 };
 122
 123 static struct pvr2_params outputs[] __devinitdata = {
 124         { VO_PAL, "PAL" }, { VO_NTSC, "NTSC" }, { VO_VGA, "VGA" },
 125 };
 126
 127 /*
 128  * This describes the current video mode
 129  */
 130
 131 static struct pvr2fb_par {
 132         unsigned int hsync_total;       /* Clocks/line */
 133         unsigned int vsync_total;       /* Lines/field */
 134         unsigned int borderstart_h;
 135         unsigned int borderstop_h;
 136         unsigned int borderstart_v;
 137         unsigned int borderstop_v;
 138         unsigned int diwstart_h;        /* Horizontal offset of the display field */
 139         unsigned int diwstart_v;        /* Vertical offset of the display field, for
 140                                    interlaced modes, this is the long field */
 141         unsigned long disp_start;       /* Address of image within VRAM */
 142         unsigned char is_interlaced;    /* Is the display interlaced? */
 143         unsigned char is_doublescan;    /* Are scanlines output twice? (doublescan) */
 144         unsigned char is_lowres;        /* Is horizontal pixel-doubling enabled? */
 145
 146         unsigned long mmio_base;        /* MMIO base */
 147         u32 palette[16];
 148 } *currentpar;
 149
 150 static struct fb_info *fb_info;
 151
 152 static struct fb_fix_screeninfo pvr2_fix __devinitdata = {
 153         .id =           "NEC PowerVR2",
 154         .type =         FB_TYPE_PACKED_PIXELS,
 155         .visual =       FB_VISUAL_TRUECOLOR,
 156         .ypanstep =     1,
 157         .ywrapstep =    1,
 158         .accel =        FB_ACCEL_NONE,
 159 };
 160
 161 static struct fb_var_screeninfo pvr2_var __devinitdata = {
 162         .xres =         640,
 163         .yres =         480,
 164         .xres_virtual = 640,
 165         .yres_virtual = 480,
 166         .bits_per_pixel =16,
 167         .red =          { 11, 5, 0 },
 168         .green =        {  5, 6, 0 },
 169         .blue =         {  0, 5, 0 },
 170         .activate =     FB_ACTIVATE_NOW,
 171         .height =       -1,
 172         .width =        -1,
 173         .vmode =        FB_VMODE_NONINTERLACED,
 174 };
 175
 176 static int cable_type = CT_VGA;
 177 static int video_output = VO_VGA;
 178
 179 static int nopan = 0;
 180 static int nowrap = 1;
 181
 182 /*
 183  * We do all updating, blanking, etc. during the vertical retrace period
 184  */
 185 static unsigned int do_vmode_full = 0;  /* Change the video mode */
 186 static unsigned int do_vmode_pan = 0;   /* Update the video mode */
 187 static short do_blank = 0;              /* (Un)Blank the screen */
 188
 189 static unsigned int is_blanked = 0;             /* Is the screen blanked? */
 190
 191 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
 192 static unsigned long pvr2fb_map;
 193 #endif
 194
 195 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 196 static unsigned int shdma = PVR2_CASCADE_CHAN;
 197 static unsigned int pvr2dma = ONCHIP_NR_DMA_CHANNELS;
 198 #endif
 199
 200 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red, unsigned int green, unsigned int blue,
 201                             unsigned int transp, struct fb_info *info);
 202 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info);
 203 static unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp);
 204 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var);
 205 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);
 206 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info);
 207 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info);
 208 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info);
 209 static void pvr2_do_blank(void);
 210 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id);
 211 static int pvr2_init_cable(void);
 212 static int pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
 213                             int val, int size);
 214 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 215 static ssize_t pvr2fb_write(struct fb_info *info, const char *buf,
 216                             size_t count, loff_t *ppos);
 217 #endif
 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[] __devinitdata = {
 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 __devinitdata = 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                 break;
 339             case 24: /* RGB 888 */
 340                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 341                 tmp = (red << 16) | (green << 8) | blue;
 342                 break;
 343             case 32: /* ARGB 8888 */
 344                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 345                 tmp = (transp << 24) | (red << 16) | (green << 8) | blue;
 346
 347                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
 348                 break;
 349             default:
 350                 pr_debug("Invalid bit depth %d?!?\n", info->var.bits_per_pixel);
 351                 return 1;
 352         }
 353
 354         if (regno < 16)
 355                 ((u32*)(info->pseudo_palette))[regno] = tmp;
 356
 357         return 0;
 358 }
 359
 360 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info)
 361 {
 362         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 363         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 364         unsigned long line_length;
 365         unsigned int vtotal;
 366
 367         /*
 368          * XXX: It's possible that a user could use a VGA box, change the cable
 369          * type in hardware (i.e. switch from VGA<->composite), then change
 370          * modes (i.e. switching to another VT).  If that happens we should
 371          * automagically change the output format to cope, but currently I
 372          * don't have a VGA box to make sure this works properly.
 373          */
 374         cable_type = pvr2_init_cable();
 375         if (cable_type == CT_VGA && video_output != VO_VGA)
 376                 video_output = VO_VGA;
 377
 378         var->vmode &= FB_VMODE_MASK;
 379         if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED && video_output != VO_VGA)
 380                 par->is_interlaced = 1;
 381         /*
 382          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 383          * PAL/NTSC output).
 384          */
 385         if (var->vmode & FB_VMODE_DOUBLE && video_output == VO_VGA)
 386                 par->is_doublescan = 1;
 387
 388         par->hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 389                            var->hsync_len;
 390         par->vsync_total = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 391                            var->vsync_len;
 392
 393         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 394                 vtotal = par->vsync_total;
 395                 if (par->is_interlaced)
 396                         vtotal /= 2;
 397                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 398                         /* XXX: Check for start values here... */
 399                         /* XXX: Check hardware for PAL-compatibility */
 400                         par->borderstart_h = 116;
 401                         par->borderstart_v = 44;
 402                 } else {
 403                         /* NTSC video output */
 404                         par->borderstart_h = 126;
 405                         par->borderstart_v = 18;
 406                 }
 407         } else {
 408                 /* VGA mode */
 409                 /* XXX: What else needs to be checked? */
 410                 /*
 411                  * XXX: We have a little freedom in VGA modes, what ranges
 412                  * should be here (i.e. hsync/vsync totals, etc.)?
 413                  */
 414                 par->borderstart_h = 126;
 415                 par->borderstart_v = 40;
 416         }
 417
 418         /* Calculate the remainding offsets */
 419         par->diwstart_h = par->borderstart_h + var->left_margin;
 420         par->diwstart_v = par->borderstart_v + var->upper_margin;
 421         par->borderstop_h = par->diwstart_h + var->xres +
 422                             var->right_margin;
 423         par->borderstop_v = par->diwstart_v + var->yres +
 424                             var->lower_margin;
 425
 426         if (!par->is_interlaced)
 427                 par->borderstop_v /= 2;
 428         if (info->var.xres < 640)
 429                 par->is_lowres = 1;
 430
 431         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 432         par->disp_start = info->fix.smem_start + (line_length * var->yoffset) * line_length;
 433         info->fix.line_length = line_length;
 434         return 0;
 435 }
 436
 437 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)
 438 {
 439         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 440         unsigned int vtotal, hsync_total;
 441         unsigned long line_length;
 442
 443         if (var->pixclock != TV_CLK && var->pixclock != VGA_CLK) {
 444                 pr_debug("Invalid pixclock value %d\n", var->pixclock);
 445                 return -EINVAL;
 446         }
 447
 448         if (var->xres < 320)
 449                 var->xres = 320;
 450         if (var->yres < 240)
 451                 var->yres = 240;
 452         if (var->xres_virtual < var->xres)
 453                 var->xres_virtual = var->xres;
 454         if (var->yres_virtual < var->yres)
 455                 var->yres_virtual = var->yres;
 456
 457         if (var->bits_per_pixel <= 16)
 458                 var->bits_per_pixel = 16;
 459         else if (var->bits_per_pixel <= 24)
 460                 var->bits_per_pixel = 24;
 461         else if (var->bits_per_pixel <= 32)
 462                 var->bits_per_pixel = 32;
 463
 464         set_color_bitfields(var);
 465
 466         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
 467                 if (var->xoffset || var->yoffset < 0 ||
 468                     var->yoffset >= var->yres_virtual) {
 469                         var->xoffset = var->yoffset = 0;
 470                 } else {
 471                         if (var->xoffset > var->xres_virtual - var->xres ||
 472                             var->yoffset > var->yres_virtual - var->yres ||
 473                             var->xoffset < 0 || var->yoffset < 0)
 474                                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 475                 }
 476         } else {
 477                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 478         }
 479
 480         /*
 481          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 482          * PAL/NTSC output).
 483          */
 484         if (var->yres < 480 && video_output == VO_VGA)
 485                 var->vmode |= FB_VMODE_DOUBLE;
 486
 487         if (video_output != VO_VGA) {
 488                 var->sync |= FB_SYNC_BROADCAST;
 489                 var->vmode |= FB_VMODE_INTERLACED;
 490         } else {
 491                 var->sync &= ~FB_SYNC_BROADCAST;
 492                 var->vmode &= ~FB_VMODE_INTERLACED;
 493                 var->vmode |= pvr2_var.vmode;
 494         }
 495
 496         if ((var->activate & FB_ACTIVATE_MASK) != FB_ACTIVATE_TEST) {
 497                 var->right_margin = par->borderstop_h -
 498                                    (par->diwstart_h + var->xres);
 499                 var->left_margin  = par->diwstart_h - par->borderstart_h;
 500                 var->hsync_len    = par->borderstart_h +
 501                                    (par->hsync_total - par->borderstop_h);
 502
 503                 var->upper_margin = par->diwstart_v - par->borderstart_v;
 504                 var->lower_margin = par->borderstop_v -
 505                                    (par->diwstart_v + var->yres);
 506                 var->vsync_len    = par->borderstop_v +
 507                                    (par->vsync_total - par->borderstop_v);
 508         }
 509
 510         hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 511                       var->hsync_len;
 512         vtotal = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 513                  var->vsync_len;
 514
 515         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 516                 if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED)
 517                         vtotal /= 2;
 518                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 519                         /* PAL video output */
 520                         /* XXX: Should be using a range here ... ? */
 521                         if (hsync_total != PAL_HTOTAL) {
 522                                 pr_debug("invalid hsync total for PAL\n");
 523                                 return -EINVAL;
 524                         }
 525                 } else {
 526                         /* NTSC video output */
 527                         if (hsync_total != NTSC_HTOTAL) {
 528                                 pr_debug("invalid hsync total for NTSC\n");
 529                                 return -EINVAL;
 530                         }
 531                 }
 532         }
 533
 534         /* Check memory sizes */
 535         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 536         if (line_length * var->yres_virtual > info->fix.smem_len)
 537                 return -ENOMEM;
 538
 539         return 0;
 540 }
 541
 542 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info)
 543 {
 544         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 545         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 546
 547         /* Update the start address of the display image */
 548         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 549         fb_writel(par->disp_start +
 550                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 551                   DISP_DIWADDRS);
 552 }
 553
 554 /*
 555  * Initialize the video mode.  Currently, the 16bpp and 24bpp modes aren't
 556  * very stable.  It's probably due to the fact that a lot of the 2D video
 557  * registers are still undocumented.
 558  */
 559
 560 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info)
 561 {
 562         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 563         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 564         unsigned int diw_height, diw_width, diw_modulo = 1;
 565         unsigned int bytesperpixel = var->bits_per_pixel >> 3;
 566
 567         /* hsync and vsync totals */
 568         fb_writel((par->vsync_total << 16) | par->hsync_total, DISP_SYNCSIZE);
 569
 570         /* column height, modulo, row width */
 571         /* since we're "panning" within vram, we need to offset things based
 572          * on the offset from the virtual x start to our real gfx. */
 573         if (video_output != VO_VGA && par->is_interlaced)
 574                 diw_modulo += info->fix.line_length / 4;
 575         diw_height = (par->is_interlaced ? var->yres / 2 : var->yres);
 576         diw_width = get_line_length(var->xres, var->bits_per_pixel) / 4;
 577         fb_writel((diw_modulo << 20) | (--diw_height << 10) | --diw_width,
 578                   DISP_DIWSIZE);
 579
 580         /* display address, long and short fields */
 581         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 582         fb_writel(par->disp_start +
 583                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 584                   DISP_DIWADDRS);
 585
 586         /* border horizontal, border vertical, border color */
 587         fb_writel((par->borderstart_h << 16) | par->borderstop_h, DISP_BRDRHORZ);
 588         fb_writel((par->borderstart_v << 16) | par->borderstop_v, DISP_BRDRVERT);
 589         fb_writel(0, DISP_BRDRCOLR);
 590
 591         /* display window start position */
 592         fb_writel(par->diwstart_h, DISP_DIWHSTRT);
 593         fb_writel((par->diwstart_v << 16) | par->diwstart_v, DISP_DIWVSTRT);
 594
 595         /* misc. settings */
 596         fb_writel((0x16 << 16) | par->is_lowres, DISP_DIWCONF);
 597
 598         /* clock doubler (for VGA), scan doubler, display enable */
 599         fb_writel(((video_output == VO_VGA) << 23) |
 600                   (par->is_doublescan << 1) | 1, DISP_DIWMODE);
 601
 602         /* bits per pixel */
 603         fb_writel(fb_readl(DISP_DIWMODE) | (--bytesperpixel << 2), DISP_DIWMODE);
 604         fb_writel(bytesperpixel << 2, DISP_PIXDEPTH);
 605
 606         /* video enable, color sync, interlace,
 607          * hsync and vsync polarity (currently unused) */
 608         fb_writel(0x100 | ((par->is_interlaced /*|4*/) << 4), DISP_SYNCCONF);
 609 }
 610
 611 /* Simulate blanking by making the border cover the entire screen */
 612
 613 #define BLANK_BIT (1<<3)
 614
 615 static void pvr2_do_blank(void)
 616 {
 617         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
 618         unsigned long diwconf;
 619
 620         diwconf = fb_readl(DISP_DIWCONF);
 621         if (do_blank > 0)
 622                 fb_writel(diwconf | BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 623         else
 624                 fb_writel(diwconf & ~BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 625
 626         is_blanked = do_blank > 0 ? do_blank : 0;
 627 }
 628
 629 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id)
 630 {
 631         struct fb_info *info = dev_id;
 632
 633         if (do_vmode_pan || do_vmode_full)
 634                 pvr2_update_display(info);
 635         if (do_vmode_full)
 636                 pvr2_init_display(info);
 637         if (do_vmode_pan)
 638                 do_vmode_pan = 0;
 639         if (do_vmode_full)
 640                 do_vmode_full = 0;
 641         if (do_blank) {
 642                 pvr2_do_blank();
 643                 do_blank = 0;
 644         }
 645         return IRQ_HANDLED;
 646 }
 647
 648 /*
 649  * Determine the cable type and initialize the cable output format.  Don't do
 650  * anything if the cable type has been overidden (via "cable:XX").
 651  */
 652
 653 #define PCTRA 0xff80002c
 654 #define PDTRA 0xff800030
 655 #define VOUTC 0xa0702c00
 656
 657 static int pvr2_init_cable(void)
 658 {
 659         if (cable_type < 0) {
 660                 fb_writel((fb_readl(PCTRA) & 0xfff0ffff) | 0x000a0000,
 661                           PCTRA);
 662                 cable_type = (fb_readw(PDTRA) >> 8) & 3;
 663         }
 664
 665         /* Now select the output format (either composite or other) */
 666         /* XXX: Save the previous val first, as this reg is also AICA
 667           related */
 668         if (cable_type == CT_COMPOSITE)
 669                 fb_writel(3 << 8, VOUTC);
 670         else if (cable_type == CT_RGB)
 671                 fb_writel(1 << 9, VOUTC);
 672         else
 673                 fb_writel(0, VOUTC);
 674
 675         return cable_type;
 676 }
 677
 678 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 679 static ssize_t pvr2fb_write(struct fb_info *info, const char *buf,
 680                             size_t count, loff_t *ppos)
 681 {
 682         unsigned long dst, start, end, len;
 683         unsigned int nr_pages;
 684         struct page **pages;
 685         int ret, i;
 686
 687         nr_pages = (count + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 688
 689         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 690         if (!pages)
 691                 return -ENOMEM;
 692
 693         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 694         ret = get_user_pages(current, current->mm, (unsigned long)buf,
 695                              nr_pages, WRITE, 0, pages, NULL);
 696         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 697
 698         if (ret < nr_pages) {
 699                 nr_pages = ret;
 700                 ret = -EINVAL;
 701                 goto out_unmap;
 702         }
 703
 704         dma_configure_channel(shdma, 0x12c1);
 705
 706         dst   = (unsigned long)fb_info->screen_base + *ppos;
 707         start = (unsigned long)page_address(pages[0]);
 708         end   = (unsigned long)page_address(pages[nr_pages]);
 709         len   = nr_pages << PAGE_SHIFT;
 710
 711         /* Half-assed contig check */
 712         if (start + len == end) {
 713                 /* As we do this in one shot, it's either all or nothing.. */
 714                 if ((*ppos + len) > fb_info->fix.smem_len) {
 715                         ret = -ENOSPC;
 716                         goto out_unmap;
 717                 }
 718
 719                 dma_write(shdma, start, 0, len);
 720                 dma_write(pvr2dma, 0, dst, len);
 721                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 722
 723                 goto out;
 724         }
 725
 726         /* Not contiguous, writeout per-page instead.. */
 727         for (i = 0; i < nr_pages; i++, dst += PAGE_SIZE) {
 728                 if ((*ppos + (i << PAGE_SHIFT)) > fb_info->fix.smem_len) {
 729                         ret = -ENOSPC;
 730                         goto out_unmap;
 731                 }
 732
 733                 dma_write_page(shdma, (unsigned long)page_address(pages[i]), 0);
 734                 dma_write_page(pvr2dma, 0, dst);
 735                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 736         }
 737
 738 out:
 739         *ppos += count;
 740         ret = count;
 741
 742 out_unmap:
 743         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
 744                 page_cache_release(pages[i]);
 745
 746         kfree(pages);
 747
 748         return ret;
 749 }
 750 #endif /* CONFIG_SH_DMA */
 751
 752 /**
 753  * pvr2fb_common_init
 754  *
 755  * Common init code for the PVR2 chips.
 756  *
 757  * This mostly takes care of the common aspects of the fb setup and
 758  * registration. It's expected that the board-specific init code has
 759  * already setup pvr2_fix with something meaningful at this point.
 760  *
 761  * Device info reporting is also done here, as well as picking a sane
 762  * default from the modedb. For board-specific modelines, simply define
 763  * a per-board modedb.
 764  *
 765  * Also worth noting is that the cable and video output types are likely
 766  * always going to be VGA for the PCI-based PVR2 boards, but we leave this
 767  * in for flexibility anyways. Who knows, maybe someone has tv-out on a
 768  * PCI-based version of these things ;-)
 769  */
 770 static int __devinit pvr2fb_common_init(void)
 771 {
 772         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
 773         unsigned long modememused, rev;
 774
 775         fb_info->screen_base = ioremap_nocache(pvr2_fix.smem_start,
 776                                                pvr2_fix.smem_len);
 777
 778         if (!fb_info->screen_base) {
 779                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap smem space\n");
 780                 goto out_err;
 781         }
 782
 783         par->mmio_base = (unsigned long)ioremap_nocache(pvr2_fix.mmio_start,
 784                                                         pvr2_fix.mmio_len);
 785         if (!par->mmio_base) {
 786                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap mmio space\n");
 787                 goto out_err;
 788         }
 789
 790         fb_memset(fb_info->screen_base, 0, pvr2_fix.smem_len);
 791
 792         pvr2_fix.ypanstep       = nopan  ? 0 : 1;
 793         pvr2_fix.ywrapstep      = nowrap ? 0 : 1;
 794
 795         fb_info->fbops          = &pvr2fb_ops;
 796         fb_info->fix            = pvr2_fix;
 797         fb_info->par            = currentpar;
 798         fb_info->pseudo_palette = currentpar->palette;
 799         fb_info->flags          = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_YPAN;
 800
 801         if (video_output == VO_VGA)
 802                 defmode = DEFMODE_VGA;
 803
 804         if (!mode_option)
 805                 mode_option = "640x480@60";
 806
 807         if (!fb_find_mode(&fb_info->var, fb_info, mode_option, pvr2_modedb,
 808                           NUM_TOTAL_MODES, &pvr2_modedb[defmode], 16))
 809                 fb_info->var = pvr2_var;
 810
 811         fb_alloc_cmap(&fb_info->cmap, 256, 0);
 812
 813         if (register_framebuffer(fb_info) < 0)
 814                 goto out_err;
 815         /*Must write PIXDEPTH to register before anything is displayed - so force init */
 816         pvr2_init_display(fb_info);
 817
 818         modememused = get_line_length(fb_info->var.xres_virtual,
 819                                       fb_info->var.bits_per_pixel);
 820         modememused *= fb_info->var.yres_virtual;
 821
 822         rev = fb_readl(par->mmio_base + 0x04);
 823
 824         printk("fb%d: %s (rev %ld.%ld) frame buffer device, using %ldk/%ldk of video memory\n",
 825                fb_info->node, fb_info->fix.id, (rev >> 4) & 0x0f, rev & 0x0f,
 826                modememused >> 10, (unsigned long)(fb_info->fix.smem_len >> 10));
 827         printk("fb%d: Mode %dx%d-%d pitch = %ld cable: %s video output: %s\n",
 828                fb_info->node, fb_info->var.xres, fb_info->var.yres,
 829                fb_info->var.bits_per_pixel,
 830                get_line_length(fb_info->var.xres, fb_info->var.bits_per_pixel),
 831                (char *)pvr2_get_param(cables, NULL, cable_type, 3),
 832                (char *)pvr2_get_param(outputs, NULL, video_output, 3));
 833
 834 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
 835         printk(KERN_NOTICE "fb%d: registering with SQ API\n", fb_info->node);
 836
 837         pvr2fb_map = sq_remap(fb_info->fix.smem_start, fb_info->fix.smem_len,
 838                               fb_info->fix.id, pgprot_val(PAGE_SHARED));
 839
 840         printk(KERN_NOTICE "fb%d: Mapped video memory to SQ addr 0x%lx\n",
 841                fb_info->node, pvr2fb_map);
 842 #endif
 843
 844         return 0;
 845
 846 out_err:
 847         if (fb_info->screen_base)
 848                 iounmap(fb_info->screen_base);
 849         if (par->mmio_base)
 850                 iounmap((void *)par->mmio_base);
 851
 852         return -ENXIO;
 853 }
 854
 855 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
 856 static int __init pvr2fb_dc_init(void)
 857 {
 858         if (!mach_is_dreamcast())
 859                 return -ENXIO;
 860
 861         /* Make a guess at the monitor based on the attached cable */
 862         if (pvr2_init_cable() == CT_VGA) {
 863                 fb_info->monspecs.hfmin = 30000;
 864                 fb_info->monspecs.hfmax = 70000;
 865                 fb_info->monspecs.vfmin = 60;
 866                 fb_info->monspecs.vfmax = 60;
 867         } else {
 868                 /* Not VGA, using a TV (taken from acornfb) */
 869                 fb_info->monspecs.hfmin = 15469;
 870                 fb_info->monspecs.hfmax = 15781;
 871                 fb_info->monspecs.vfmin = 49;
 872                 fb_info->monspecs.vfmax = 51;
 873         }
 874
 875         /*
 876          * XXX: This needs to pull default video output via BIOS or other means
 877          */
 878         if (video_output < 0) {
 879                 if (cable_type == CT_VGA) {
 880                         video_output = VO_VGA;
 881                 } else {
 882                         video_output = VO_NTSC;
 883                 }
 884         }
 885
 886         /*
 887          * Nothing exciting about the DC PVR2 .. only a measly 8MiB.
 888          */
 889         pvr2_fix.smem_start     = 0xa5000000;   /* RAM starts here */
 890         pvr2_fix.smem_len       = 8 << 20;
 891
 892         pvr2_fix.mmio_start     = 0xa05f8000;   /* registers start here */
 893         pvr2_fix.mmio_len       = 0x2000;
 894
 895         if (request_irq(HW_EVENT_VSYNC, pvr2fb_interrupt, IRQF_SHARED,
 896                         "pvr2 VBL handler", fb_info)) {
 897                 return -EBUSY;
 898         }
 899
 900 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 901         if (request_dma(pvr2dma, "pvr2") != 0) {
 902                 free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
 903                 return -EBUSY;
 904         }
 905 #endif
 906
 907         return pvr2fb_common_init();
 908 }
 909
 910 static void __exit pvr2fb_dc_exit(void)
 911 {
 912         if (fb_info->screen_base) {
 913                 iounmap(fb_info->screen_base);
 914                 fb_info->screen_base = NULL;
 915         }
 916         if (currentpar->mmio_base) {
 917                 iounmap((void *)currentpar->mmio_base);
 918                 currentpar->mmio_base = 0;
 919         }
 920
 921         free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
 922 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 923         free_dma(pvr2dma);
 924 #endif
 925 }
 926 #endif /* CONFIG_SH_DREAMCAST */
 927
 928 #ifdef CONFIG_PCI
 929 static int __devinit pvr2fb_pci_probe(struct pci_dev *pdev,
 930                                       const struct pci_device_id *ent)
 931 {
 932         int ret;
 933
 934         ret = pci_enable_device(pdev);
 935         if (ret) {
 936                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI enable failed\n");
 937                 return ret;
 938         }
 939
 940         ret = pci_request_regions(pdev, "pvr2fb");
 941         if (ret) {
 942                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI request regions failed\n");
 943                 return ret;
 944         }
 945
 946         /*
 947          * Slightly more exciting than the DC PVR2 .. 16MiB!
 948          */
 949         pvr2_fix.smem_start     = pci_resource_start(pdev, 0);
 950         pvr2_fix.smem_len       = pci_resource_len(pdev, 0);
 951
 952         pvr2_fix.mmio_start     = pci_resource_start(pdev, 1);
 953         pvr2_fix.mmio_len       = pci_resource_len(pdev, 1);
 954
 955         fb_info->device         = &pdev->dev;
 956
 957         return pvr2fb_common_init();
 958 }
 959
 960 static void __devexit pvr2fb_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
 961 {
 962         if (fb_info->screen_base) {
 963                 iounmap(fb_info->screen_base);
 964                 fb_info->screen_base = NULL;
 965         }
 966         if (currentpar->mmio_base) {
 967                 iounmap((void *)currentpar->mmio_base);
 968                 currentpar->mmio_base = 0;
 969         }
 970
 971         pci_release_regions(pdev);
 972 }
 973
 974 static struct pci_device_id pvr2fb_pci_tbl[] __devinitdata = {
 975         { PCI_VENDOR_ID_NEC, PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250,
 976           PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 977         { 0, },
 978 };
 979
 980 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pvr2fb_pci_tbl);
 981
 982 static struct pci_driver pvr2fb_pci_driver = {
 983         .name           = "pvr2fb",
 984         .id_table       = pvr2fb_pci_tbl,
 985         .probe          = pvr2fb_pci_probe,
 986         .remove         = __devexit_p(pvr2fb_pci_remove),
 987 };
 988
 989 static int __init pvr2fb_pci_init(void)
 990 {
 991         return pci_register_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 992 }
 993
 994 static void __exit pvr2fb_pci_exit(void)
 995 {
 996         pci_unregister_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 997 }
 998 #endif /* CONFIG_PCI */
 999
1000 static int __devinit pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
1001                                    int val, int size)
1002 {
1003         int i;
1004
1005         for (i = 0 ; i < size ; i++ ) {
1006                 if (s != NULL) {
1007                         if (!strnicmp(p[i].name, s, strlen(s)))
1008                                 return p[i].val;
1009                 } else {
1010                         if (p[i].val == val)
1011                                 return (int)p[i].name;
1012                 }
1013         }
1014         return -1;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Parse command arguments.  Supported arguments are:
1019  *    inverse                             Use inverse color maps
1020  *    cable:composite|rgb|vga             Override the video cable type
1021  *    output:NTSC|PAL|VGA                 Override the video output format
1022  *
1023  *    <xres>x<yres>[-<bpp>][@<refresh>]   or,
1024  *    <name>[-<bpp>][@<refresh>]          Startup using this video mode
1025  */
1026
1027 #ifndef MODULE
1028 static int __init pvr2fb_setup(char *options)
1029 {
1030         char *this_opt;
1031         char cable_arg[80];
1032         char output_arg[80];
1033
1034         if (!options || !*options)
1035                 return 0;
1036
1037         while ((this_opt = strsep(&options, ","))) {
1038                 if (!*this_opt)
1039                         continue;
1040                 if (!strcmp(this_opt, "inverse")) {
1041                         fb_invert_cmaps();
1042                 } else if (!strncmp(this_opt, "cable:", 6)) {
1043                         strcpy(cable_arg, this_opt + 6);
1044                 } else if (!strncmp(this_opt, "output:", 7)) {
1045                         strcpy(output_arg, this_opt + 7);
1046                 } else if (!strncmp(this_opt, "nopan", 5)) {
1047                         nopan = 1;
1048                 } else if (!strncmp(this_opt, "nowrap", 6)) {
1049                         nowrap = 1;
1050                 } else {
1051                         mode_option = this_opt;
1052                 }
1053         }
1054
1055         if (*cable_arg)
1056                 cable_type = pvr2_get_param(cables, cable_arg, 0, 3);
1057         if (*output_arg)
1058                 video_output = pvr2_get_param(outputs, output_arg, 0, 3);
1059
1060         return 0;
1061 }
1062 #endif
1063
1064 static struct pvr2_board {
1065         int (*init)(void);
1066         void (*exit)(void);
1067         char name[16];
1068 } board_driver[] = {
1069 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
1070         { pvr2fb_dc_init, pvr2fb_dc_exit, "Sega DC PVR2" },
1071 #endif
1072 #ifdef CONFIG_PCI
1073         { pvr2fb_pci_init, pvr2fb_pci_exit, "PCI PVR2" },
1074 #endif
1075         { 0, },
1076 };
1077
1078 static int __init pvr2fb_init(void)
1079 {
1080         int i, ret = -ENODEV;
1081         int size;
1082
1083 #ifndef MODULE
1084         char *option = NULL;
1085
1086         if (fb_get_options("pvr2fb", &option))
1087                 return -ENODEV;
1088         pvr2fb_setup(option);
1089 #endif
1090         size = sizeof(struct fb_info) + sizeof(struct pvr2fb_par) + 16 * sizeof(u32);
1091
1092         fb_info = framebuffer_alloc(sizeof(struct pvr2fb_par), NULL);
1093
1094         if (!fb_info) {
1095                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate memory for fb_info\n");
1096                 return -ENOMEM;
1097         }
1098
1099
1100         currentpar = fb_info->par;
1101
1102         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_driver); i++) {
1103                 struct pvr2_board *pvr_board = board_driver + i;
1104
1105                 if (!pvr_board->init)
1106                         continue;
1107
1108                 ret = pvr_board->init();
1109
1110                 if (ret != 0) {
1111                         printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed init of %s device\n",
1112                                 pvr_board->name);
1113                         framebuffer_release(fb_info);
1114                         break;
1115                 }
1116         }
1117
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 static void __exit pvr2fb_exit(void)
1122 {
1123         int i;
1124
1125         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_driver); i++) {
1126                 struct pvr2_board *pvr_board = board_driver + i;
1127
1128                 if (pvr_board->exit)
1129                         pvr_board->exit();
1130         }
1131
1132 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
1133         sq_unmap(pvr2fb_map);
1134 #endif
1135
1136         unregister_framebuffer(fb_info);
1137         framebuffer_release(fb_info);
1138 }
1139
1140 module_init(pvr2fb_init);
1141 module_exit(pvr2fb_exit);
1142
1143 MODULE_AUTHOR("Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>, M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>");
1144 MODULE_DESCRIPTION("Framebuffer driver for NEC PowerVR 2 based graphics boards");
1145 MODULE_LICENSE("GPL");