drivers/video/fbdev/pvr2fb.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * drivers/video/pvr2fb.c
   4  *
   5  * Frame buffer and fbcon support for the NEC PowerVR2 found within the Sega
   6  * Dreamcast.
   7  *
   8  * Copyright (c) 2001 M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>
   9  * Copyright (c) 2001 - 2008  Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>
  10  *
  11  * This driver is mostly based on the excellent amifb and vfb sources.  It uses
  12  * an odd scheme for converting hardware values to/from framebuffer values,
  13  * here are some hacked-up formulas:
  14  *
  15  *  The Dreamcast has screen offsets from each side of its four borders and
  16  *  the start offsets of the display window.  I used these values to calculate
  17  *  'pseudo' values (think of them as placeholders) for the fb video mode, so
  18  *  that when it came time to convert these values back into their hardware
  19  *  values, I could just add mode- specific offsets to get the correct mode
  20  *  settings:
  21  *
  22  *      left_margin = diwstart_h - borderstart_h;
  23  *      right_margin = borderstop_h - (diwstart_h + xres);
  24  *      upper_margin = diwstart_v - borderstart_v;
  25  *      lower_margin = borderstop_v - (diwstart_h + yres);
  26  *
  27  *      hsync_len = borderstart_h + (hsync_total - borderstop_h);
  28  *      vsync_len = borderstart_v + (vsync_total - borderstop_v);
  29  *
  30  *  Then, when it's time to convert back to hardware settings, the only
  31  *  constants are the borderstart_* offsets, all other values are derived from
  32  *  the fb video mode:
  33  *
  34  *      // PAL
  35  *      borderstart_h = 116;
  36  *      borderstart_v = 44;
  37  *      ...
  38  *      borderstop_h = borderstart_h + hsync_total - hsync_len;
  39  *      ...
  40  *      diwstart_v = borderstart_v - upper_margin;
  41  *
  42  *  However, in the current implementation, the borderstart values haven't had
  43  *  the benefit of being fully researched, so some modes may be broken.
  44  */
  45
  46 #undef DEBUG
  47
  48 #include <linux/module.h>
  49 #include <linux/kernel.h>
  50 #include <linux/errno.h>
  51 #include <linux/string.h>
  52 #include <linux/mm.h>
  53 #include <linux/slab.h>
  54 #include <linux/delay.h>
  55 #include <linux/interrupt.h>
  56 #include <linux/fb.h>
  57 #include <linux/init.h>
  58 #include <linux/pci.h>
  59
  60 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
  61 #include <asm/machvec.h>
  62 #include <mach-dreamcast/mach/sysasic.h>
  63 #endif
  64
  65 #ifdef CONFIG_PVR2_DMA
  66 #include <linux/pagemap.h>
  67 #include <mach/dma.h>
  68 #include <asm/dma.h>
  69 #endif
  70
  71 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
  72 #include <linux/uaccess.h>
  73 #include <cpu/sq.h>
  74 #endif
  75
  76 #ifndef PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250
  77 #  define PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250     0x0067
  78 #endif
  79
  80 /* 2D video registers */
  81 #define DISP_BASE       par->mmio_base
  82 #define DISP_BRDRCOLR (DISP_BASE + 0x40)
  83 #define DISP_DIWMODE (DISP_BASE + 0x44)
  84 #define DISP_DIWADDRL (DISP_BASE + 0x50)
  85 #define DISP_DIWADDRS (DISP_BASE + 0x54)
  86 #define DISP_DIWSIZE (DISP_BASE + 0x5c)
  87 #define DISP_SYNCCONF (DISP_BASE + 0xd0)
  88 #define DISP_BRDRHORZ (DISP_BASE + 0xd4)
  89 #define DISP_SYNCSIZE (DISP_BASE + 0xd8)
  90 #define DISP_BRDRVERT (DISP_BASE + 0xdc)
  91 #define DISP_DIWCONF (DISP_BASE + 0xe8)
  92 #define DISP_DIWHSTRT (DISP_BASE + 0xec)
  93 #define DISP_DIWVSTRT (DISP_BASE + 0xf0)
  94 #define DISP_PIXDEPTH (DISP_BASE + 0x108)
  95
  96 /* Pixel clocks, one for TV output, doubled for VGA output */
  97 #define TV_CLK 74239
  98 #define VGA_CLK 37119
  99
 100 /* This is for 60Hz - the VTOTAL is doubled for interlaced modes */
 101 #define PAL_HTOTAL 863
 102 #define PAL_VTOTAL 312
 103 #define NTSC_HTOTAL 857
 104 #define NTSC_VTOTAL 262
 105
 106 /* Supported cable types */
 107 enum { CT_VGA, CT_NONE, CT_RGB, CT_COMPOSITE };
 108
 109 /* Supported video output types */
 110 enum { VO_PAL, VO_NTSC, VO_VGA };
 111
 112 /* Supported palette types */
 113 enum { PAL_ARGB1555, PAL_RGB565, PAL_ARGB4444, PAL_ARGB8888 };
 114
 115 struct pvr2_params { unsigned int val; char *name; };
 116 static struct pvr2_params cables[] = {
 117         { CT_VGA, "VGA" }, { CT_RGB, "RGB" }, { CT_COMPOSITE, "COMPOSITE" },
 118 };
 119
 120 static struct pvr2_params outputs[] = {
 121         { VO_PAL, "PAL" }, { VO_NTSC, "NTSC" }, { VO_VGA, "VGA" },
 122 };
 123
 124 /*
 125  * This describes the current video mode
 126  */
 127
 128 static struct pvr2fb_par {
 129         unsigned int hsync_total;       /* Clocks/line */
 130         unsigned int vsync_total;       /* Lines/field */
 131         unsigned int borderstart_h;
 132         unsigned int borderstop_h;
 133         unsigned int borderstart_v;
 134         unsigned int borderstop_v;
 135         unsigned int diwstart_h;        /* Horizontal offset of the display field */
 136         unsigned int diwstart_v;        /* Vertical offset of the display field, for
 137                                    interlaced modes, this is the long field */
 138         unsigned long disp_start;       /* Address of image within VRAM */
 139         unsigned char is_interlaced;    /* Is the display interlaced? */
 140         unsigned char is_doublescan;    /* Are scanlines output twice? (doublescan) */
 141         unsigned char is_lowres;        /* Is horizontal pixel-doubling enabled? */
 142
 143         unsigned long mmio_base;        /* MMIO base */
 144         u32 palette[16];
 145 } *currentpar;
 146
 147 static struct fb_info *fb_info;
 148
 149 static struct fb_fix_screeninfo pvr2_fix = {
 150         .id =           "NEC PowerVR2",
 151         .type =         FB_TYPE_PACKED_PIXELS,
 152         .visual =       FB_VISUAL_TRUECOLOR,
 153         .ypanstep =     1,
 154         .ywrapstep =    1,
 155         .accel =        FB_ACCEL_NONE,
 156 };
 157
 158 static const struct fb_var_screeninfo pvr2_var = {
 159         .xres =         640,
 160         .yres =         480,
 161         .xres_virtual = 640,
 162         .yres_virtual = 480,
 163         .bits_per_pixel =16,
 164         .red =          { 11, 5, 0 },
 165         .green =        {  5, 6, 0 },
 166         .blue =         {  0, 5, 0 },
 167         .activate =     FB_ACTIVATE_NOW,
 168         .height =       -1,
 169         .width =        -1,
 170         .vmode =        FB_VMODE_NONINTERLACED,
 171 };
 172
 173 static int cable_type = CT_VGA;
 174 static int video_output = VO_VGA;
 175
 176 static int nopan = 0;
 177 static int nowrap = 1;
 178
 179 /*
 180  * We do all updating, blanking, etc. during the vertical retrace period
 181  */
 182 static unsigned int do_vmode_full = 0;  /* Change the video mode */
 183 static unsigned int do_vmode_pan = 0;   /* Update the video mode */
 184 static short do_blank = 0;              /* (Un)Blank the screen */
 185
 186 static unsigned int is_blanked = 0;             /* Is the screen blanked? */
 187
 188 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
 189 static unsigned long pvr2fb_map;
 190 #endif
 191
 192 #ifdef CONFIG_PVR2_DMA
 193 static unsigned int shdma = PVR2_CASCADE_CHAN;
 194 static unsigned int pvr2dma = ONCHIP_NR_DMA_CHANNELS;
 195 #endif
 196
 197 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red, unsigned int green, unsigned int blue,
 198                             unsigned int transp, struct fb_info *info);
 199 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info);
 200 static unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp);
 201 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var);
 202 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);
 203 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info);
 204 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info);
 205 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info);
 206 static void pvr2_do_blank(void);
 207 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id);
 208 static int pvr2_init_cable(void);
 209 static int pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
 210                             int val, int size);
 211 #ifdef CONFIG_PVR2_DMA
 212 static ssize_t pvr2fb_write(struct fb_info *info, const char *buf,
 213                             size_t count, loff_t *ppos);
 214 #endif
 215
 216 static struct fb_ops pvr2fb_ops = {
 217         .owner          = THIS_MODULE,
 218         .fb_setcolreg   = pvr2fb_setcolreg,
 219         .fb_blank       = pvr2fb_blank,
 220         .fb_check_var   = pvr2fb_check_var,
 221         .fb_set_par     = pvr2fb_set_par,
 222 #ifdef CONFIG_PVR2_DMA
 223         .fb_write       = pvr2fb_write,
 224 #endif
 225         .fb_fillrect    = cfb_fillrect,
 226         .fb_copyarea    = cfb_copyarea,
 227         .fb_imageblit   = cfb_imageblit,
 228 };
 229
 230 static struct fb_videomode pvr2_modedb[] = {
 231     /*
 232      * Broadcast video modes (PAL and NTSC).  I'm unfamiliar with
 233      * PAL-M and PAL-N, but from what I've read both modes parallel PAL and
 234      * NTSC, so it shouldn't be a problem (I hope).
 235      */
 236
 237     {
 238         /* 640x480 @ 60Hz interlaced (NTSC) */
 239         "ntsc_640x480i", 60, 640, 480, TV_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 240         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_INTERLACED | FB_VMODE_YWRAP
 241     }, {
 242         /* 640x240 @ 60Hz (NTSC) */
 243         /* XXX: Broken! Don't use... */
 244         "ntsc_640x240", 60, 640, 240, TV_CLK, 38, 33, 0, 0, 146, 22,
 245         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_YWRAP
 246     }, {
 247         /* 640x480 @ 60hz (VGA) */
 248         "vga_640x480", 60, 640, 480, VGA_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 249         0, FB_VMODE_YWRAP
 250     },
 251 };
 252
 253 #define NUM_TOTAL_MODES  ARRAY_SIZE(pvr2_modedb)
 254
 255 #define DEFMODE_NTSC    0
 256 #define DEFMODE_PAL     0
 257 #define DEFMODE_VGA     2
 258
 259 static int defmode = DEFMODE_NTSC;
 260 static char *mode_option = NULL;
 261
 262 static inline void pvr2fb_set_pal_type(unsigned int type)
 263 {
 264         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)fb_info->par;
 265
 266         fb_writel(type, par->mmio_base + 0x108);
 267 }
 268
 269 static inline void pvr2fb_set_pal_entry(struct pvr2fb_par *par,
 270                                         unsigned int regno,
 271                                         unsigned int val)
 272 {
 273         fb_writel(val, par->mmio_base + 0x1000 + (4 * regno));
 274 }
 275
 276 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info)
 277 {
 278         do_blank = blank ? blank : -1;
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 static inline unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp)
 283 {
 284         return (unsigned long)((((xres_virtual*bpp)+31)&~31) >> 3);
 285 }
 286
 287 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var)
 288 {
 289         switch (var->bits_per_pixel) {
 290             case 16:        /* RGB 565 */
 291                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_RGB565);
 292                 var->red.offset = 11;    var->red.length = 5;
 293                 var->green.offset = 5;   var->green.length = 6;
 294                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 5;
 295                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 296                 break;
 297             case 24:        /* RGB 888 */
 298                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 299                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 300                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 301                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 302                 break;
 303             case 32:        /* ARGB 8888 */
 304                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_ARGB8888);
 305                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 306                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 307                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 308                 var->transp.offset = 24; var->transp.length = 8;
 309                 break;
 310         }
 311 }
 312
 313 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
 314                             unsigned int green, unsigned int blue,
 315                             unsigned int transp, struct fb_info *info)
 316 {
 317         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 318         unsigned int tmp;
 319
 320         if (regno > info->cmap.len)
 321                 return 1;
 322
 323         /*
 324          * We only support the hardware palette for 16 and 32bpp. It's also
 325          * expected that the palette format has been set by the time we get
 326          * here, so we don't waste time setting it again.
 327          */
 328         switch (info->var.bits_per_pixel) {
 329             case 16: /* RGB 565 */
 330                 tmp =  (red   & 0xf800)       |
 331                       ((green & 0xfc00) >> 5) |
 332                       ((blue  & 0xf800) >> 11);
 333
 334                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
 335                 break;
 336             case 24: /* RGB 888 */
 337                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 338                 tmp = (red << 16) | (green << 8) | blue;
 339                 break;
 340             case 32: /* ARGB 8888 */
 341                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 342                 tmp = (transp << 24) | (red << 16) | (green << 8) | blue;
 343
 344                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
 345                 break;
 346             default:
 347                 pr_debug("Invalid bit depth %d?!?\n", info->var.bits_per_pixel);
 348                 return 1;
 349         }
 350
 351         if (regno < 16)
 352                 ((u32*)(info->pseudo_palette))[regno] = tmp;
 353
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info)
 358 {
 359         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 360         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 361         unsigned long line_length;
 362         unsigned int vtotal;
 363
 364         /*
 365          * XXX: It's possible that a user could use a VGA box, change the cable
 366          * type in hardware (i.e. switch from VGA<->composite), then change
 367          * modes (i.e. switching to another VT).  If that happens we should
 368          * automagically change the output format to cope, but currently I
 369          * don't have a VGA box to make sure this works properly.
 370          */
 371         cable_type = pvr2_init_cable();
 372         if (cable_type == CT_VGA && video_output != VO_VGA)
 373                 video_output = VO_VGA;
 374
 375         var->vmode &= FB_VMODE_MASK;
 376         if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED && video_output != VO_VGA)
 377                 par->is_interlaced = 1;
 378         /*
 379          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 380          * PAL/NTSC output).
 381          */
 382         if (var->vmode & FB_VMODE_DOUBLE && video_output == VO_VGA)
 383                 par->is_doublescan = 1;
 384
 385         par->hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 386                            var->hsync_len;
 387         par->vsync_total = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 388                            var->vsync_len;
 389
 390         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 391                 vtotal = par->vsync_total;
 392                 if (par->is_interlaced)
 393                         vtotal /= 2;
 394                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 395                         /* XXX: Check for start values here... */
 396                         /* XXX: Check hardware for PAL-compatibility */
 397                         par->borderstart_h = 116;
 398                         par->borderstart_v = 44;
 399                 } else {
 400                         /* NTSC video output */
 401                         par->borderstart_h = 126;
 402                         par->borderstart_v = 18;
 403                 }
 404         } else {
 405                 /* VGA mode */
 406                 /* XXX: What else needs to be checked? */
 407                 /*
 408                  * XXX: We have a little freedom in VGA modes, what ranges
 409                  * should be here (i.e. hsync/vsync totals, etc.)?
 410                  */
 411                 par->borderstart_h = 126;
 412                 par->borderstart_v = 40;
 413         }
 414
 415         /* Calculate the remainding offsets */
 416         par->diwstart_h = par->borderstart_h + var->left_margin;
 417         par->diwstart_v = par->borderstart_v + var->upper_margin;
 418         par->borderstop_h = par->diwstart_h + var->xres +
 419                             var->right_margin;
 420         par->borderstop_v = par->diwstart_v + var->yres +
 421                             var->lower_margin;
 422
 423         if (!par->is_interlaced)
 424                 par->borderstop_v /= 2;
 425         if (info->var.xres < 640)
 426                 par->is_lowres = 1;
 427
 428         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 429         par->disp_start = info->fix.smem_start + (line_length * var->yoffset) * line_length;
 430         info->fix.line_length = line_length;
 431         return 0;
 432 }
 433
 434 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)
 435 {
 436         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 437         unsigned int vtotal, hsync_total;
 438         unsigned long line_length;
 439
 440         if (var->pixclock != TV_CLK && var->pixclock != VGA_CLK) {
 441                 pr_debug("Invalid pixclock value %d\n", var->pixclock);
 442                 return -EINVAL;
 443         }
 444
 445         if (var->xres < 320)
 446                 var->xres = 320;
 447         if (var->yres < 240)
 448                 var->yres = 240;
 449         if (var->xres_virtual < var->xres)
 450                 var->xres_virtual = var->xres;
 451         if (var->yres_virtual < var->yres)
 452                 var->yres_virtual = var->yres;
 453
 454         if (var->bits_per_pixel <= 16)
 455                 var->bits_per_pixel = 16;
 456         else if (var->bits_per_pixel <= 24)
 457                 var->bits_per_pixel = 24;
 458         else if (var->bits_per_pixel <= 32)
 459                 var->bits_per_pixel = 32;
 460
 461         set_color_bitfields(var);
 462
 463         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
 464                 if (var->xoffset || var->yoffset < 0 ||
 465                     var->yoffset >= var->yres_virtual) {
 466                         var->xoffset = var->yoffset = 0;
 467                 } else {
 468                         if (var->xoffset > var->xres_virtual - var->xres ||
 469                             var->yoffset > var->yres_virtual - var->yres ||
 470                             var->xoffset < 0 || var->yoffset < 0)
 471                                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 472                 }
 473         } else {
 474                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 475         }
 476
 477         /*
 478          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 479          * PAL/NTSC output).
 480          */
 481         if (var->yres < 480 && video_output == VO_VGA)
 482                 var->vmode |= FB_VMODE_DOUBLE;
 483
 484         if (video_output != VO_VGA) {
 485                 var->sync |= FB_SYNC_BROADCAST;
 486                 var->vmode |= FB_VMODE_INTERLACED;
 487         } else {
 488                 var->sync &= ~FB_SYNC_BROADCAST;
 489                 var->vmode &= ~FB_VMODE_INTERLACED;
 490                 var->vmode |= FB_VMODE_NONINTERLACED;
 491         }
 492
 493         if ((var->activate & FB_ACTIVATE_MASK) != FB_ACTIVATE_TEST) {
 494                 var->right_margin = par->borderstop_h -
 495                                    (par->diwstart_h + var->xres);
 496                 var->left_margin  = par->diwstart_h - par->borderstart_h;
 497                 var->hsync_len    = par->borderstart_h +
 498                                    (par->hsync_total - par->borderstop_h);
 499
 500                 var->upper_margin = par->diwstart_v - par->borderstart_v;
 501                 var->lower_margin = par->borderstop_v -
 502                                    (par->diwstart_v + var->yres);
 503                 var->vsync_len    = par->borderstop_v +
 504                                    (par->vsync_total - par->borderstop_v);
 505         }
 506
 507         hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 508                       var->hsync_len;
 509         vtotal = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 510                  var->vsync_len;
 511
 512         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 513                 if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED)
 514                         vtotal /= 2;
 515                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 516                         /* PAL video output */
 517                         /* XXX: Should be using a range here ... ? */
 518                         if (hsync_total != PAL_HTOTAL) {
 519                                 pr_debug("invalid hsync total for PAL\n");
 520                                 return -EINVAL;
 521                         }
 522                 } else {
 523                         /* NTSC video output */
 524                         if (hsync_total != NTSC_HTOTAL) {
 525                                 pr_debug("invalid hsync total for NTSC\n");
 526                                 return -EINVAL;
 527                         }
 528                 }
 529         }
 530
 531         /* Check memory sizes */
 532         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 533         if (line_length * var->yres_virtual > info->fix.smem_len)
 534                 return -ENOMEM;
 535
 536         return 0;
 537 }
 538
 539 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info)
 540 {
 541         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 542         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 543
 544         /* Update the start address of the display image */
 545         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 546         fb_writel(par->disp_start +
 547                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 548                   DISP_DIWADDRS);
 549 }
 550
 551 /*
 552  * Initialize the video mode.  Currently, the 16bpp and 24bpp modes aren't
 553  * very stable.  It's probably due to the fact that a lot of the 2D video
 554  * registers are still undocumented.
 555  */
 556
 557 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info)
 558 {
 559         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 560         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 561         unsigned int diw_height, diw_width, diw_modulo = 1;
 562         unsigned int bytesperpixel = var->bits_per_pixel >> 3;
 563
 564         /* hsync and vsync totals */
 565         fb_writel((par->vsync_total << 16) | par->hsync_total, DISP_SYNCSIZE);
 566
 567         /* column height, modulo, row width */
 568         /* since we're "panning" within vram, we need to offset things based
 569          * on the offset from the virtual x start to our real gfx. */
 570         if (video_output != VO_VGA && par->is_interlaced)
 571                 diw_modulo += info->fix.line_length / 4;
 572         diw_height = (par->is_interlaced ? var->yres / 2 : var->yres);
 573         diw_width = get_line_length(var->xres, var->bits_per_pixel) / 4;
 574         fb_writel((diw_modulo << 20) | (--diw_height << 10) | --diw_width,
 575                   DISP_DIWSIZE);
 576
 577         /* display address, long and short fields */
 578         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 579         fb_writel(par->disp_start +
 580                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 581                   DISP_DIWADDRS);
 582
 583         /* border horizontal, border vertical, border color */
 584         fb_writel((par->borderstart_h << 16) | par->borderstop_h, DISP_BRDRHORZ);
 585         fb_writel((par->borderstart_v << 16) | par->borderstop_v, DISP_BRDRVERT);
 586         fb_writel(0, DISP_BRDRCOLR);
 587
 588         /* display window start position */
 589         fb_writel(par->diwstart_h, DISP_DIWHSTRT);
 590         fb_writel((par->diwstart_v << 16) | par->diwstart_v, DISP_DIWVSTRT);
 591
 592         /* misc. settings */
 593         fb_writel((0x16 << 16) | par->is_lowres, DISP_DIWCONF);
 594
 595         /* clock doubler (for VGA), scan doubler, display enable */
 596         fb_writel(((video_output == VO_VGA) << 23) |
 597                   (par->is_doublescan << 1) | 1, DISP_DIWMODE);
 598
 599         /* bits per pixel */
 600         fb_writel(fb_readl(DISP_DIWMODE) | (--bytesperpixel << 2), DISP_DIWMODE);
 601         fb_writel(bytesperpixel << 2, DISP_PIXDEPTH);
 602
 603         /* video enable, color sync, interlace,
 604          * hsync and vsync polarity (currently unused) */
 605         fb_writel(0x100 | ((par->is_interlaced /*|4*/) << 4), DISP_SYNCCONF);
 606 }
 607
 608 /* Simulate blanking by making the border cover the entire screen */
 609
 610 #define BLANK_BIT (1<<3)
 611
 612 static void pvr2_do_blank(void)
 613 {
 614         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
 615         unsigned long diwconf;
 616
 617         diwconf = fb_readl(DISP_DIWCONF);
 618         if (do_blank > 0)
 619                 fb_writel(diwconf | BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 620         else
 621                 fb_writel(diwconf & ~BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
 622
 623         is_blanked = do_blank > 0 ? do_blank : 0;
 624 }
 625
 626 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id)
 627 {
 628         struct fb_info *info = dev_id;
 629
 630         if (do_vmode_pan || do_vmode_full)
 631                 pvr2_update_display(info);
 632         if (do_vmode_full)
 633                 pvr2_init_display(info);
 634         if (do_vmode_pan)
 635                 do_vmode_pan = 0;
 636         if (do_vmode_full)
 637                 do_vmode_full = 0;
 638         if (do_blank) {
 639                 pvr2_do_blank();
 640                 do_blank = 0;
 641         }
 642         return IRQ_HANDLED;
 643 }
 644
 645 /*
 646  * Determine the cable type and initialize the cable output format.  Don't do
 647  * anything if the cable type has been overidden (via "cable:XX").
 648  */
 649
 650 #define PCTRA 0xff80002c
 651 #define PDTRA 0xff800030
 652 #define VOUTC 0xa0702c00
 653
 654 static int pvr2_init_cable(void)
 655 {
 656         if (cable_type < 0) {
 657                 fb_writel((fb_readl(PCTRA) & 0xfff0ffff) | 0x000a0000,
 658                           PCTRA);
 659                 cable_type = (fb_readw(PDTRA) >> 8) & 3;
 660         }
 661
 662         /* Now select the output format (either composite or other) */
 663         /* XXX: Save the previous val first, as this reg is also AICA
 664           related */
 665         if (cable_type == CT_COMPOSITE)
 666                 fb_writel(3 << 8, VOUTC);
 667         else if (cable_type == CT_RGB)
 668                 fb_writel(1 << 9, VOUTC);
 669         else
 670                 fb_writel(0, VOUTC);
 671
 672         return cable_type;
 673 }
 674
 675 #ifdef CONFIG_PVR2_DMA
 676 static ssize_t pvr2fb_write(struct fb_info *info, const char *buf,
 677                             size_t count, loff_t *ppos)
 678 {
 679         unsigned long dst, start, end, len;
 680         unsigned int nr_pages;
 681         struct page **pages;
 682         int ret, i;
 683
 684         nr_pages = (count + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 685
 686         pages = kmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 687         if (!pages)
 688                 return -ENOMEM;
 689
 690         ret = get_user_pages_fast((unsigned long)buf, nr_pages, FOLL_WRITE, pages);
 691         if (ret < nr_pages) {
 692                 nr_pages = ret;
 693                 ret = -EINVAL;
 694                 goto out_unmap;
 695         }
 696
 697         dma_configure_channel(shdma, 0x12c1);
 698
 699         dst   = (unsigned long)fb_info->screen_base + *ppos;
 700         start = (unsigned long)page_address(pages[0]);
 701         end   = (unsigned long)page_address(pages[nr_pages]);
 702         len   = nr_pages << PAGE_SHIFT;
 703
 704         /* Half-assed contig check */
 705         if (start + len == end) {
 706                 /* As we do this in one shot, it's either all or nothing.. */
 707                 if ((*ppos + len) > fb_info->fix.smem_len) {
 708                         ret = -ENOSPC;
 709                         goto out_unmap;
 710                 }
 711
 712                 dma_write(shdma, start, 0, len);
 713                 dma_write(pvr2dma, 0, dst, len);
 714                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 715
 716                 goto out;
 717         }
 718
 719         /* Not contiguous, writeout per-page instead.. */
 720         for (i = 0; i < nr_pages; i++, dst += PAGE_SIZE) {
 721                 if ((*ppos + (i << PAGE_SHIFT)) > fb_info->fix.smem_len) {
 722                         ret = -ENOSPC;
 723                         goto out_unmap;
 724                 }
 725
 726                 dma_write_page(shdma, (unsigned long)page_address(pages[i]), 0);
 727                 dma_write_page(pvr2dma, 0, dst);
 728                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 729         }
 730
 731 out:
 732         *ppos += count;
 733         ret = count;
 734
 735 out_unmap:
 736         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
 737                 put_page(pages[i]);
 738
 739         kfree(pages);
 740
 741         return ret;
 742 }
 743 #endif /* CONFIG_PVR2_DMA */
 744
 745 /**
 746  * pvr2fb_common_init
 747  *
 748  * Common init code for the PVR2 chips.
 749  *
 750  * This mostly takes care of the common aspects of the fb setup and
 751  * registration. It's expected that the board-specific init code has
 752  * already setup pvr2_fix with something meaningful at this point.
 753  *
 754  * Device info reporting is also done here, as well as picking a sane
 755  * default from the modedb. For board-specific modelines, simply define
 756  * a per-board modedb.
 757  *
 758  * Also worth noting is that the cable and video output types are likely
 759  * always going to be VGA for the PCI-based PVR2 boards, but we leave this
 760  * in for flexibility anyways. Who knows, maybe someone has tv-out on a
 761  * PCI-based version of these things ;-)
 762  */
 763 static int pvr2fb_common_init(void)
 764 {
 765         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
 766         unsigned long modememused, rev;
 767
 768         fb_info->screen_base = ioremap_nocache(pvr2_fix.smem_start,
 769                                                pvr2_fix.smem_len);
 770
 771         if (!fb_info->screen_base) {
 772                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap smem space\n");
 773                 goto out_err;
 774         }
 775
 776         par->mmio_base = (unsigned long)ioremap_nocache(pvr2_fix.mmio_start,
 777                                                         pvr2_fix.mmio_len);
 778         if (!par->mmio_base) {
 779                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap mmio space\n");
 780                 goto out_err;
 781         }
 782
 783         fb_memset(fb_info->screen_base, 0, pvr2_fix.smem_len);
 784
 785         pvr2_fix.ypanstep       = nopan  ? 0 : 1;
 786         pvr2_fix.ywrapstep      = nowrap ? 0 : 1;
 787
 788         fb_info->fbops          = &pvr2fb_ops;
 789         fb_info->fix            = pvr2_fix;
 790         fb_info->par            = currentpar;
 791         fb_info->pseudo_palette = currentpar->palette;
 792         fb_info->flags          = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_YPAN;
 793
 794         if (video_output == VO_VGA)
 795                 defmode = DEFMODE_VGA;
 796
 797         if (!mode_option)
 798                 mode_option = "640x480@60";
 799
 800         if (!fb_find_mode(&fb_info->var, fb_info, mode_option, pvr2_modedb,
 801                           NUM_TOTAL_MODES, &pvr2_modedb[defmode], 16))
 802                 fb_info->var = pvr2_var;
 803
 804         fb_alloc_cmap(&fb_info->cmap, 256, 0);
 805
 806         if (register_framebuffer(fb_info) < 0)
 807                 goto out_err;
 808         /*Must write PIXDEPTH to register before anything is displayed - so force init */
 809         pvr2_init_display(fb_info);
 810
 811         modememused = get_line_length(fb_info->var.xres_virtual,
 812                                       fb_info->var.bits_per_pixel);
 813         modememused *= fb_info->var.yres_virtual;
 814
 815         rev = fb_readl(par->mmio_base + 0x04);
 816
 817         fb_info(fb_info, "%s (rev %ld.%ld) frame buffer device, using %ldk/%ldk of video memory\n",
 818                 fb_info->fix.id, (rev >> 4) & 0x0f, rev & 0x0f,
 819                 modememused >> 10,
 820                 (unsigned long)(fb_info->fix.smem_len >> 10));
 821         fb_info(fb_info, "Mode %dx%d-%d pitch = %ld cable: %s video output: %s\n",
 822                 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         fb_notice(fb_info, "registering with SQ API\n");
 830
 831         pvr2fb_map = sq_remap(fb_info->fix.smem_start, fb_info->fix.smem_len,
 832                               fb_info->fix.id, PAGE_SHARED);
 833
 834         fb_notice(fb_info, "Mapped video memory to SQ addr 0x%lx\n",
 835                   pvr2fb_map);
 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, IRQF_SHARED,
 890                         "pvr2 VBL handler", fb_info)) {
 891                 return -EBUSY;
 892         }
 893
 894 #ifdef CONFIG_PVR2_DMA
 895         if (request_dma(pvr2dma, "pvr2") != 0) {
 896                 free_irq(HW_EVENT_VSYNC, fb_info);
 897                 return -EBUSY;
 898         }
 899 #endif
 900
 901         return pvr2fb_common_init();
 902 }
 903
 904 static void __exit pvr2fb_dc_exit(void)
 905 {
 906         if (fb_info->screen_base) {
 907                 iounmap(fb_info->screen_base);
 908                 fb_info->screen_base = NULL;
 909         }
 910         if (currentpar->mmio_base) {
 911                 iounmap((void *)currentpar->mmio_base);
 912                 currentpar->mmio_base = 0;
 913         }
 914
 915         free_irq(HW_EVENT_VSYNC, fb_info);
 916 #ifdef CONFIG_PVR2_DMA
 917         free_dma(pvr2dma);
 918 #endif
 919 }
 920 #endif /* CONFIG_SH_DREAMCAST */
 921
 922 #ifdef CONFIG_PCI
 923 static int pvr2fb_pci_probe(struct pci_dev *pdev,
 924                             const struct pci_device_id *ent)
 925 {
 926         int ret;
 927
 928         ret = pci_enable_device(pdev);
 929         if (ret) {
 930                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI enable failed\n");
 931                 return ret;
 932         }
 933
 934         ret = pci_request_regions(pdev, "pvr2fb");
 935         if (ret) {
 936                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI request regions failed\n");
 937                 return ret;
 938         }
 939
 940         /*
 941          * Slightly more exciting than the DC PVR2 .. 16MiB!
 942          */
 943         pvr2_fix.smem_start     = pci_resource_start(pdev, 0);
 944         pvr2_fix.smem_len       = pci_resource_len(pdev, 0);
 945
 946         pvr2_fix.mmio_start     = pci_resource_start(pdev, 1);
 947         pvr2_fix.mmio_len       = pci_resource_len(pdev, 1);
 948
 949         fb_info->device         = &pdev->dev;
 950
 951         return pvr2fb_common_init();
 952 }
 953
 954 static void pvr2fb_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
 955 {
 956         if (fb_info->screen_base) {
 957                 iounmap(fb_info->screen_base);
 958                 fb_info->screen_base = NULL;
 959         }
 960         if (currentpar->mmio_base) {
 961                 iounmap((void *)currentpar->mmio_base);
 962                 currentpar->mmio_base = 0;
 963         }
 964
 965         pci_release_regions(pdev);
 966 }
 967
 968 static const struct pci_device_id pvr2fb_pci_tbl[] = {
 969         { PCI_VENDOR_ID_NEC, PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250,
 970           PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 971         { 0, },
 972 };
 973
 974 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pvr2fb_pci_tbl);
 975
 976 static struct pci_driver pvr2fb_pci_driver = {
 977         .name           = "pvr2fb",
 978         .id_table       = pvr2fb_pci_tbl,
 979         .probe          = pvr2fb_pci_probe,
 980         .remove         = pvr2fb_pci_remove,
 981 };
 982
 983 static int __init pvr2fb_pci_init(void)
 984 {
 985         return pci_register_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 986 }
 987
 988 static void __exit pvr2fb_pci_exit(void)
 989 {
 990         pci_unregister_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 991 }
 992 #endif /* CONFIG_PCI */
 993
 994 static int pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s, int val,
 995                           int size)
 996 {
 997         int i;
 998
 999         for (i = 0 ; i < size ; i++ ) {
1000                 if (s != NULL) {
1001                         if (!strncasecmp(p[i].name, s, strlen(s)))
1002                                 return p[i].val;
1003                 } else {
1004                         if (p[i].val == val)
1005                                 return (int)p[i].name;
1006                 }
1007         }
1008         return -1;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Parse command arguments.  Supported arguments are:
1013  *    inverse                             Use inverse color maps
1014  *    cable:composite|rgb|vga             Override the video cable type
1015  *    output:NTSC|PAL|VGA                 Override the video output format
1016  *
1017  *    <xres>x<yres>[-<bpp>][@<refresh>]   or,
1018  *    <name>[-<bpp>][@<refresh>]          Startup using this video mode
1019  */
1020
1021 #ifndef MODULE
1022 static int __init pvr2fb_setup(char *options)
1023 {
1024         char *this_opt;
1025         char cable_arg[80];
1026         char output_arg[80];
1027
1028         if (!options || !*options)
1029                 return 0;
1030
1031         while ((this_opt = strsep(&options, ","))) {
1032                 if (!*this_opt)
1033                         continue;
1034                 if (!strcmp(this_opt, "inverse")) {
1035                         fb_invert_cmaps();
1036                 } else if (!strncmp(this_opt, "cable:", 6)) {
1037                         strcpy(cable_arg, this_opt + 6);
1038                 } else if (!strncmp(this_opt, "output:", 7)) {
1039                         strcpy(output_arg, this_opt + 7);
1040                 } else if (!strncmp(this_opt, "nopan", 5)) {
1041                         nopan = 1;
1042                 } else if (!strncmp(this_opt, "nowrap", 6)) {
1043                         nowrap = 1;
1044                 } else {
1045                         mode_option = this_opt;
1046                 }
1047         }
1048
1049         if (*cable_arg)
1050                 cable_type = pvr2_get_param(cables, cable_arg, 0, 3);
1051         if (*output_arg)
1052                 video_output = pvr2_get_param(outputs, output_arg, 0, 3);
1053
1054         return 0;
1055 }
1056 #endif
1057
1058 static struct pvr2_board {
1059         int (*init)(void);
1060         void (*exit)(void);
1061         char name[16];
1062 } board_driver[] __refdata = {
1063 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
1064         { pvr2fb_dc_init, pvr2fb_dc_exit, "Sega DC PVR2" },
1065 #endif
1066 #ifdef CONFIG_PCI
1067         { pvr2fb_pci_init, pvr2fb_pci_exit, "PCI PVR2" },
1068 #endif
1069         { 0, },
1070 };
1071
1072 static int __init pvr2fb_init(void)
1073 {
1074         int i, ret = -ENODEV;
1075
1076 #ifndef MODULE
1077         char *option = NULL;
1078
1079         if (fb_get_options("pvr2fb", &option))
1080                 return -ENODEV;
1081         pvr2fb_setup(option);
1082 #endif
1083
1084         fb_info = framebuffer_alloc(sizeof(struct pvr2fb_par), NULL);
1085
1086         if (!fb_info) {
1087                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate memory for fb_info\n");
1088                 return -ENOMEM;
1089         }
1090
1091
1092         currentpar = fb_info->par;
1093
1094         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_driver); i++) {
1095                 struct pvr2_board *pvr_board = board_driver + i;
1096
1097                 if (!pvr_board->init)
1098                         continue;
1099
1100                 ret = pvr_board->init();
1101
1102                 if (ret != 0) {
1103                         printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed init of %s device\n",
1104                                 pvr_board->name);
1105                         framebuffer_release(fb_info);
1106                         break;
1107                 }
1108         }
1109
1110         return ret;
1111 }
1112
1113 static void __exit pvr2fb_exit(void)
1114 {
1115         int i;
1116
1117         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_driver); i++) {
1118                 struct pvr2_board *pvr_board = board_driver + i;
1119
1120                 if (pvr_board->exit)
1121                         pvr_board->exit();
1122         }
1123
1124 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
1125         sq_unmap(pvr2fb_map);
1126 #endif
1127
1128         unregister_framebuffer(fb_info);
1129         framebuffer_release(fb_info);
1130 }
1131
1132 module_init(pvr2fb_init);
1133 module_exit(pvr2fb_exit);
1134
1135 MODULE_AUTHOR("Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>, M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>");
1136 MODULE_DESCRIPTION("Framebuffer driver for NEC PowerVR 2 based graphics boards");
1137 MODULE_LICENSE("GPL");