Merge tag 'clk-fixes-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-block.git] / 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");