Merge branch 'upstream'
[linux-2.6] / 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/tty.h>
57 #include <linux/slab.h>
58 #include <linux/delay.h>
59 #include <linux/config.h>
60 #include <linux/interrupt.h>
61 #include <linux/fb.h>
62 #include <linux/init.h>
63 #include <linux/pci.h>
64
65 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
66 #include <asm/machvec.h>
67 #include <asm/mach/sysasic.h>
68 #endif
69
70 #ifdef CONFIG_SH_DMA
71 #include <linux/pagemap.h>
72 #include <asm/mach/dma.h>
73 #include <asm/dma.h>
74 #endif
75
76 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
77 #include <asm/uaccess.h>
78 #include <asm/cpu/sq.h>
79 #endif
80
81 #ifndef PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250
82 #  define PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250     0x0067
83 #endif
84
85 /* 2D video registers */
86 #define DISP_BASE       par->mmio_base
87 #define DISP_BRDRCOLR (DISP_BASE + 0x40)
88 #define DISP_DIWMODE (DISP_BASE + 0x44)
89 #define DISP_DIWADDRL (DISP_BASE + 0x50)
90 #define DISP_DIWADDRS (DISP_BASE + 0x54)
91 #define DISP_DIWSIZE (DISP_BASE + 0x5c)
92 #define DISP_SYNCCONF (DISP_BASE + 0xd0)
93 #define DISP_BRDRHORZ (DISP_BASE + 0xd4)
94 #define DISP_SYNCSIZE (DISP_BASE + 0xd8)
95 #define DISP_BRDRVERT (DISP_BASE + 0xdc)
96 #define DISP_DIWCONF (DISP_BASE + 0xe8)
97 #define DISP_DIWHSTRT (DISP_BASE + 0xec)
98 #define DISP_DIWVSTRT (DISP_BASE + 0xf0)
99
100 /* Pixel clocks, one for TV output, doubled for VGA output */
101 #define TV_CLK 74239
102 #define VGA_CLK 37119
103
104 /* This is for 60Hz - the VTOTAL is doubled for interlaced modes */
105 #define PAL_HTOTAL 863
106 #define PAL_VTOTAL 312
107 #define NTSC_HTOTAL 857
108 #define NTSC_VTOTAL 262
109
110 /* Supported cable types */
111 enum { CT_VGA, CT_NONE, CT_RGB, CT_COMPOSITE };
112
113 /* Supported video output types */
114 enum { VO_PAL, VO_NTSC, VO_VGA };
115
116 /* Supported palette types */
117 enum { PAL_ARGB1555, PAL_RGB565, PAL_ARGB4444, PAL_ARGB8888 };
118
119 struct pvr2_params { unsigned int val; char *name; };
120 static struct pvr2_params cables[] __initdata = {
121         { CT_VGA, "VGA" }, { CT_RGB, "RGB" }, { CT_COMPOSITE, "COMPOSITE" },
122 };
123
124 static struct pvr2_params outputs[] __initdata = {
125         { VO_PAL, "PAL" }, { VO_NTSC, "NTSC" }, { VO_VGA, "VGA" },
126 };
127
128 /*
129  * This describes the current video mode
130  */
131
132 static struct pvr2fb_par {
133         unsigned int hsync_total;       /* Clocks/line */
134         unsigned int vsync_total;       /* Lines/field */
135         unsigned int borderstart_h;
136         unsigned int borderstop_h;
137         unsigned int borderstart_v;
138         unsigned int borderstop_v;
139         unsigned int diwstart_h;        /* Horizontal offset of the display field */
140         unsigned int diwstart_v;        /* Vertical offset of the display field, for
141                                    interlaced modes, this is the long field */
142         unsigned long disp_start;       /* Address of image within VRAM */
143         unsigned char is_interlaced;    /* Is the display interlaced? */
144         unsigned char is_doublescan;    /* Are scanlines output twice? (doublescan) */
145         unsigned char is_lowres;        /* Is horizontal pixel-doubling enabled? */
146
147         unsigned long mmio_base;        /* MMIO base */
148 } *currentpar;
149
150 static struct fb_info *fb_info;
151
152 static struct fb_fix_screeninfo pvr2_fix __initdata = {
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 __initdata = {
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 struct sq_mapping *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 /* Interface used by the world */
201
202 int pvr2fb_setup(char*);
203
204 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red, unsigned int green, unsigned int blue,
205                             unsigned int transp, struct fb_info *info);
206 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info);
207 static unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp);
208 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var);
209 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);
210 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info);
211 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info);
212 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info);
213 static void pvr2_do_blank(void);
214 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *fp);
215 static int pvr2_init_cable(void);
216 static int pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
217                             int val, int size);
218 static ssize_t pvr2fb_write(struct file *file, const char *buf,
219                             size_t count, loff_t *ppos);
220
221 static struct fb_ops pvr2fb_ops = {
222         .owner          = THIS_MODULE,
223         .fb_setcolreg   = pvr2fb_setcolreg,
224         .fb_blank       = pvr2fb_blank,
225         .fb_check_var   = pvr2fb_check_var,
226         .fb_set_par     = pvr2fb_set_par,
227 #ifdef CONFIG_SH_DMA
228         .fb_write       = pvr2fb_write,
229 #endif
230         .fb_fillrect    = cfb_fillrect,
231         .fb_copyarea    = cfb_copyarea,
232         .fb_imageblit   = cfb_imageblit,
233         .fb_cursor      = soft_cursor,
234 };
235
236 static struct fb_videomode pvr2_modedb[] __initdata = {
237     /*
238      * Broadcast video modes (PAL and NTSC).  I'm unfamiliar with
239      * PAL-M and PAL-N, but from what I've read both modes parallel PAL and
240      * NTSC, so it shouldn't be a problem (I hope).
241      */
242
243     {
244         /* 640x480 @ 60Hz interlaced (NTSC) */
245         "ntsc_640x480i", 60, 640, 480, TV_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
246         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_INTERLACED | FB_VMODE_YWRAP
247     }, {
248         /* 640x240 @ 60Hz (NTSC) */
249         /* XXX: Broken! Don't use... */
250         "ntsc_640x240", 60, 640, 240, TV_CLK, 38, 33, 0, 0, 146, 22,
251         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_YWRAP
252     }, {
253         /* 640x480 @ 60hz (VGA) */
254         "vga_640x480", 60, 640, 480, VGA_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
255         0, FB_VMODE_YWRAP
256     }, 
257 };
258
259 #define NUM_TOTAL_MODES  ARRAY_SIZE(pvr2_modedb)
260
261 #define DEFMODE_NTSC    0
262 #define DEFMODE_PAL     0
263 #define DEFMODE_VGA     2
264
265 static int defmode = DEFMODE_NTSC;
266 static char *mode_option __initdata = NULL;
267
268 static inline void pvr2fb_set_pal_type(unsigned int type)
269 {
270         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)fb_info->par;
271
272         fb_writel(type, par->mmio_base + 0x108);
273 }
274
275 static inline void pvr2fb_set_pal_entry(struct pvr2fb_par *par,
276                                         unsigned int regno,
277                                         unsigned int val)
278 {
279         fb_writel(val, par->mmio_base + 0x1000 + (4 * regno));
280 }
281
282 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info)
283 {
284         do_blank = blank ? blank : -1;
285         return 0;
286 }
287
288 static inline unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp)
289 {
290         return (unsigned long)((((xres_virtual*bpp)+31)&~31) >> 3);
291 }
292
293 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var)
294 {
295         switch (var->bits_per_pixel) {
296             case 16:        /* RGB 565 */
297                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_RGB565);
298                 var->red.offset = 11;    var->red.length = 5;
299                 var->green.offset = 5;   var->green.length = 6;
300                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 5;
301                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
302                 break;
303             case 24:        /* RGB 888 */
304                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
305                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
306                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
307                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
308                 break;
309             case 32:        /* ARGB 8888 */
310                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_ARGB8888);
311                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
312                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
313                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
314                 var->transp.offset = 24; var->transp.length = 8;
315                 break;
316         }
317 }
318
319 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
320                             unsigned int green, unsigned int blue,
321                             unsigned int transp, struct fb_info *info)
322 {
323         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
324         unsigned int tmp;
325
326         if (regno > info->cmap.len)
327                 return 1;
328
329         /*
330          * We only support the hardware palette for 16 and 32bpp. It's also
331          * expected that the palette format has been set by the time we get
332          * here, so we don't waste time setting it again.
333          */
334         switch (info->var.bits_per_pixel) {
335             case 16: /* RGB 565 */
336                 tmp =  (red   & 0xf800)       |
337                       ((green & 0xfc00) >> 5) |
338                       ((blue  & 0xf800) >> 11);
339
340                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
341                 ((u16*)(info->pseudo_palette))[regno] = tmp;
342                 break;
343             case 24: /* RGB 888 */
344                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
345                 ((u32*)(info->pseudo_palette))[regno] = (red << 16) | (green << 8) | blue;
346                 break;
347             case 32: /* ARGB 8888 */
348                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
349                 tmp = (transp << 24) | (red << 16) | (green << 8) | blue;
350
351                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
352                 ((u32*)(info->pseudo_palette))[regno] = tmp;
353                 break;
354             default:
355                 pr_debug("Invalid bit depth %d?!?\n", info->var.bits_per_pixel);
356                 return 1;
357         }
358
359         return 0;
360 }
361
362 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info)
363 {
364         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
365         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
366         unsigned long line_length;
367         unsigned int vtotal;
368
369         /*
370          * XXX: It's possible that a user could use a VGA box, change the cable
371          * type in hardware (i.e. switch from VGA<->composite), then change
372          * modes (i.e. switching to another VT).  If that happens we should
373          * automagically change the output format to cope, but currently I
374          * don't have a VGA box to make sure this works properly.
375          */
376         cable_type = pvr2_init_cable();
377         if (cable_type == CT_VGA && video_output != VO_VGA)
378                 video_output = VO_VGA;
379
380         var->vmode &= FB_VMODE_MASK;
381         if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED && video_output != VO_VGA)
382                 par->is_interlaced = 1;
383         /* 
384          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
385          * PAL/NTSC output).
386          */
387         if (var->vmode & FB_VMODE_DOUBLE && video_output == VO_VGA)
388                 par->is_doublescan = 1;
389         
390         par->hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
391                            var->hsync_len;
392         par->vsync_total = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
393                            var->vsync_len;
394
395         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
396                 vtotal = par->vsync_total;
397                 if (par->is_interlaced)
398                         vtotal /= 2;
399                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
400                         /* XXX: Check for start values here... */
401                         /* XXX: Check hardware for PAL-compatibility */
402                         par->borderstart_h = 116;
403                         par->borderstart_v = 44;
404                 } else {
405                         /* NTSC video output */
406                         par->borderstart_h = 126;
407                         par->borderstart_v = 18;
408                 }
409         } else {
410                 /* VGA mode */
411                 /* XXX: What else needs to be checked? */
412                 /* 
413                  * XXX: We have a little freedom in VGA modes, what ranges
414                  * should be here (i.e. hsync/vsync totals, etc.)?
415                  */
416                 par->borderstart_h = 126;
417                 par->borderstart_v = 40;
418         }
419
420         /* Calculate the remainding offsets */
421         par->diwstart_h = par->borderstart_h + var->left_margin;
422         par->diwstart_v = par->borderstart_v + var->upper_margin;
423         par->borderstop_h = par->diwstart_h + var->xres + 
424                             var->right_margin;    
425         par->borderstop_v = par->diwstart_v + var->yres +
426                             var->lower_margin;
427
428         if (!par->is_interlaced)
429                 par->borderstop_v /= 2;
430         if (info->var.xres < 640)
431                 par->is_lowres = 1;
432
433         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
434         par->disp_start = info->fix.smem_start + (line_length * var->yoffset) * line_length;
435         info->fix.line_length = line_length;
436         return 0;
437 }
438
439 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)
440 {
441         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
442         unsigned int vtotal, hsync_total;
443         unsigned long line_length;
444
445         if (var->pixclock != TV_CLK && var->pixclock != VGA_CLK) {
446                 pr_debug("Invalid pixclock value %d\n", var->pixclock);
447                 return -EINVAL;
448         }
449
450         if (var->xres < 320)
451                 var->xres = 320;
452         if (var->yres < 240)
453                 var->yres = 240;
454         if (var->xres_virtual < var->xres)
455                 var->xres_virtual = var->xres;
456         if (var->yres_virtual < var->yres)
457                 var->yres_virtual = var->yres;
458
459         if (var->bits_per_pixel <= 16)
460                 var->bits_per_pixel = 16;
461         else if (var->bits_per_pixel <= 24)
462                 var->bits_per_pixel = 24;
463         else if (var->bits_per_pixel <= 32)
464                 var->bits_per_pixel = 32;
465
466         set_color_bitfields(var);
467
468         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
469                 if (var->xoffset || var->yoffset < 0 || 
470                     var->yoffset >= var->yres_virtual) {
471                         var->xoffset = var->yoffset = 0;
472                 } else {
473                         if (var->xoffset > var->xres_virtual - var->xres ||
474                             var->yoffset > var->yres_virtual - var->yres || 
475                             var->xoffset < 0 || var->yoffset < 0)
476                                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
477                 }
478         } else {
479                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
480         }
481
482         /* 
483          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
484          * PAL/NTSC output).
485          */
486         if (var->yres < 480 && video_output == VO_VGA)
487                 var->vmode |= FB_VMODE_DOUBLE;
488
489         if (video_output != VO_VGA) {
490                 var->sync |= FB_SYNC_BROADCAST;
491                 var->vmode |= FB_VMODE_INTERLACED;
492         } else {
493                 var->sync &= ~FB_SYNC_BROADCAST;
494                 var->vmode &= ~FB_VMODE_INTERLACED;
495                 var->vmode |= pvr2_var.vmode;
496         }
497
498         if ((var->activate & FB_ACTIVATE_MASK) != FB_ACTIVATE_TEST) {
499                 var->right_margin = par->borderstop_h -
500                                    (par->diwstart_h + var->xres);
501                 var->left_margin  = par->diwstart_h - par->borderstart_h;
502                 var->hsync_len    = par->borderstart_h +
503                                    (par->hsync_total - par->borderstop_h);
504
505                 var->upper_margin = par->diwstart_v - par->borderstart_v;
506                 var->lower_margin = par->borderstop_v -
507                                    (par->diwstart_v + var->yres);
508                 var->vsync_len    = par->borderstop_v +
509                                    (par->vsync_total - par->borderstop_v);
510         }
511                 
512         hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
513                       var->hsync_len;
514         vtotal = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
515                  var->vsync_len;
516
517         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
518                 if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED)
519                         vtotal /= 2;
520                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
521                         /* PAL video output */
522                         /* XXX: Should be using a range here ... ? */
523                         if (hsync_total != PAL_HTOTAL) {
524                                 pr_debug("invalid hsync total for PAL\n");
525                                 return -EINVAL;
526                         }
527                 } else {
528                         /* NTSC video output */
529                         if (hsync_total != NTSC_HTOTAL) {
530                                 pr_debug("invalid hsync total for NTSC\n");
531                                 return -EINVAL;
532                         }
533                 }
534         }
535         
536         /* Check memory sizes */
537         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
538         if (line_length * var->yres_virtual > info->fix.smem_len)
539                 return -ENOMEM;
540
541         return 0;
542 }
543
544 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info)
545 {
546         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
547         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
548
549         /* Update the start address of the display image */
550         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
551         fb_writel(par->disp_start +
552                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
553                   DISP_DIWADDRS);
554 }
555
556 /* 
557  * Initialize the video mode.  Currently, the 16bpp and 24bpp modes aren't
558  * very stable.  It's probably due to the fact that a lot of the 2D video
559  * registers are still undocumented.
560  */
561
562 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info)
563 {
564         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
565         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
566         unsigned int diw_height, diw_width, diw_modulo = 1;
567         unsigned int bytesperpixel = var->bits_per_pixel >> 3;
568
569         /* hsync and vsync totals */
570         fb_writel((par->vsync_total << 16) | par->hsync_total, DISP_SYNCSIZE);
571
572         /* column height, modulo, row width */
573         /* since we're "panning" within vram, we need to offset things based
574          * on the offset from the virtual x start to our real gfx. */
575         if (video_output != VO_VGA && par->is_interlaced)
576                 diw_modulo += info->fix.line_length / 4;
577         diw_height = (par->is_interlaced ? var->yres / 2 : var->yres);
578         diw_width = get_line_length(var->xres, var->bits_per_pixel) / 4;
579         fb_writel((diw_modulo << 20) | (--diw_height << 10) | --diw_width,
580                   DISP_DIWSIZE);
581
582         /* display address, long and short fields */
583         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
584         fb_writel(par->disp_start +
585                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
586                   DISP_DIWADDRS);
587
588         /* border horizontal, border vertical, border color */
589         fb_writel((par->borderstart_h << 16) | par->borderstop_h, DISP_BRDRHORZ);
590         fb_writel((par->borderstart_v << 16) | par->borderstop_v, DISP_BRDRVERT);
591         fb_writel(0, DISP_BRDRCOLR);
592
593         /* display window start position */
594         fb_writel(par->diwstart_h, DISP_DIWHSTRT);
595         fb_writel((par->diwstart_v << 16) | par->diwstart_v, DISP_DIWVSTRT);
596         
597         /* misc. settings */
598         fb_writel((0x16 << 16) | par->is_lowres, DISP_DIWCONF);
599
600         /* clock doubler (for VGA), scan doubler, display enable */
601         fb_writel(((video_output == VO_VGA) << 23) | 
602                   (par->is_doublescan << 1) | 1, DISP_DIWMODE);
603
604         /* bits per pixel */
605         fb_writel(fb_readl(DISP_DIWMODE) | (--bytesperpixel << 2), DISP_DIWMODE);
606
607         /* video enable, color sync, interlace, 
608          * hsync and vsync polarity (currently unused) */
609         fb_writel(0x100 | ((par->is_interlaced /*|4*/) << 4), DISP_SYNCCONF);
610 }
611
612 /* Simulate blanking by making the border cover the entire screen */
613
614 #define BLANK_BIT (1<<3)
615
616 static void pvr2_do_blank(void)
617 {
618         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
619         unsigned long diwconf;
620
621         diwconf = fb_readl(DISP_DIWCONF);
622         if (do_blank > 0)
623                 fb_writel(diwconf | BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
624         else
625                 fb_writel(diwconf & ~BLANK_BIT, DISP_DIWCONF);
626
627         is_blanked = do_blank > 0 ? do_blank : 0;
628 }
629
630 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *fp)
631 {
632         struct fb_info *info = dev_id;
633
634         if (do_vmode_pan || do_vmode_full)
635                 pvr2_update_display(info);
636         if (do_vmode_full)
637                 pvr2_init_display(info);
638         if (do_vmode_pan)
639                 do_vmode_pan = 0;
640         if (do_vmode_full)
641                 do_vmode_full = 0;
642         if (do_blank) {
643                 pvr2_do_blank();
644                 do_blank = 0;
645         }
646         return IRQ_HANDLED;
647 }
648
649 /*
650  * Determine the cable type and initialize the cable output format.  Don't do
651  * anything if the cable type has been overidden (via "cable:XX").
652  */
653
654 #define PCTRA 0xff80002c
655 #define PDTRA 0xff800030
656 #define VOUTC 0xa0702c00
657
658 static int pvr2_init_cable(void)
659 {
660         if (cable_type < 0) {
661                 fb_writel((fb_readl(PCTRA) & 0xfff0ffff) | 0x000a0000, 
662                           PCTRA);
663                 cable_type = (fb_readw(PDTRA) >> 8) & 3;
664         }
665
666         /* Now select the output format (either composite or other) */
667         /* XXX: Save the previous val first, as this reg is also AICA
668           related */
669         if (cable_type == CT_COMPOSITE)
670                 fb_writel(3 << 8, VOUTC);
671         else
672                 fb_writel(0, VOUTC);
673
674         return cable_type;
675 }
676
677 #ifdef CONFIG_SH_DMA
678 static ssize_t pvr2fb_write(struct file *file, const char *buf,
679                             size_t count, loff_t *ppos)
680 {
681         unsigned long dst, start, end, len;
682         unsigned int nr_pages;
683         struct page **pages;
684         int ret, i;
685
686         nr_pages = (count + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
687
688         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
689         if (!pages)
690                 return -ENOMEM;
691         
692         down_read(&current->mm->mmap_sem);
693         ret = get_user_pages(current, current->mm, (unsigned long)buf,
694                              nr_pages, WRITE, 0, pages, NULL);
695         up_read(&current->mm->mmap_sem);
696
697         if (ret < nr_pages) {
698                 nr_pages = ret;
699                 ret = -EINVAL;
700                 goto out_unmap;
701         }
702
703         dma_configure_channel(shdma, 0x12c1);
704         
705         dst   = (unsigned long)fb_info->screen_base + *ppos;
706         start = (unsigned long)page_address(pages[0]);
707         end   = (unsigned long)page_address(pages[nr_pages]);
708         len   = nr_pages << PAGE_SHIFT;
709
710         /* Half-assed contig check */
711         if (start + len == end) {
712                 /* As we do this in one shot, it's either all or nothing.. */
713                 if ((*ppos + len) > fb_info->fix.smem_len) {
714                         ret = -ENOSPC;
715                         goto out_unmap;
716                 }
717
718                 dma_write(shdma, start, 0, len);
719                 dma_write(pvr2dma, 0, dst, len);
720                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
721
722                 goto out;
723         }
724
725         /* Not contiguous, writeout per-page instead.. */
726         for (i = 0; i < nr_pages; i++, dst += PAGE_SIZE) {
727                 if ((*ppos + (i << PAGE_SHIFT)) > fb_info->fix.smem_len) {
728                         ret = -ENOSPC;
729                         goto out_unmap;
730                 }
731
732                 dma_write_page(shdma, (unsigned long)page_address(pages[i]), 0);
733                 dma_write_page(pvr2dma, 0, dst);
734                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
735         }
736
737 out:
738         *ppos += count;
739         ret = count;
740
741 out_unmap:
742         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
743                 page_cache_release(pages[i]);
744
745         kfree(pages);
746
747         return ret;
748
749 #endif /* CONFIG_SH_DMA */
750
751 /**
752  * pvr2fb_common_init
753  *
754  * Common init code for the PVR2 chips.
755  *
756  * This mostly takes care of the common aspects of the fb setup and
757  * registration. It's expected that the board-specific init code has
758  * already setup pvr2_fix with something meaningful at this point.
759  *
760  * Device info reporting is also done here, as well as picking a sane
761  * default from the modedb. For board-specific modelines, simply define
762  * a per-board modedb.
763  *
764  * Also worth noting is that the cable and video output types are likely
765  * always going to be VGA for the PCI-based PVR2 boards, but we leave this
766  * in for flexibility anyways. Who knows, maybe someone has tv-out on a
767  * PCI-based version of these things ;-)
768  */
769 static int __init pvr2fb_common_init(void)
770 {
771         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
772         unsigned long modememused, rev;
773
774         fb_info->screen_base = ioremap_nocache(pvr2_fix.smem_start,
775                                                pvr2_fix.smem_len);
776         
777         if (!fb_info->screen_base) {
778                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap smem space\n");
779                 goto out_err;
780         }
781
782         par->mmio_base = (unsigned long)ioremap_nocache(pvr2_fix.mmio_start,
783                                                         pvr2_fix.mmio_len);
784         if (!par->mmio_base) {
785                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap mmio space\n");
786                 goto out_err;
787         }
788
789         fb_memset((unsigned long)fb_info->screen_base, 0, pvr2_fix.smem_len);
790
791         pvr2_fix.ypanstep       = nopan  ? 0 : 1;
792         pvr2_fix.ywrapstep      = nowrap ? 0 : 1;
793
794         fb_info->fbops          = &pvr2fb_ops;
795         fb_info->fix            = pvr2_fix;
796         fb_info->par            = currentpar;
797         fb_info->pseudo_palette = (void *)(fb_info->par + 1);
798         fb_info->flags          = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_YPAN;
799
800         if (video_output == VO_VGA)
801                 defmode = DEFMODE_VGA;
802
803         if (!mode_option)
804                 mode_option = "640x480@60";
805
806         if (!fb_find_mode(&fb_info->var, fb_info, mode_option, pvr2_modedb,
807                           NUM_TOTAL_MODES, &pvr2_modedb[defmode], 16))
808                 fb_info->var = pvr2_var;
809
810         fb_alloc_cmap(&fb_info->cmap, 256, 0);
811
812         if (register_framebuffer(fb_info) < 0)
813                 goto out_err;
814
815         modememused = get_line_length(fb_info->var.xres_virtual,
816                                       fb_info->var.bits_per_pixel);
817         modememused *= fb_info->var.yres_virtual;
818
819         rev = fb_readl(par->mmio_base + 0x04);
820
821         printk("fb%d: %s (rev %ld.%ld) frame buffer device, using %ldk/%ldk of video memory\n",
822                fb_info->node, fb_info->fix.id, (rev >> 4) & 0x0f, rev & 0x0f,
823                modememused >> 10, (unsigned long)(fb_info->fix.smem_len >> 10));
824         printk("fb%d: Mode %dx%d-%d pitch = %ld cable: %s video output: %s\n", 
825                fb_info->node, fb_info->var.xres, fb_info->var.yres,
826                fb_info->var.bits_per_pixel, 
827                get_line_length(fb_info->var.xres, fb_info->var.bits_per_pixel),
828                (char *)pvr2_get_param(cables, NULL, cable_type, 3),
829                (char *)pvr2_get_param(outputs, NULL, video_output, 3));
830
831 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
832         printk(KERN_NOTICE "fb%d: registering with SQ API\n", fb_info->node);
833
834         pvr2fb_map = sq_remap(fb_info->fix.smem_start, fb_info->fix.smem_len,
835                               fb_info->fix.id);
836
837         printk(KERN_NOTICE "fb%d: Mapped video memory to SQ addr 0x%lx\n",
838                fb_info->node, pvr2fb_map->sq_addr);
839 #endif
840
841         return 0;
842
843 out_err:
844         if (fb_info->screen_base)
845                 iounmap(fb_info->screen_base);
846         if (par->mmio_base)
847                 iounmap((void *)par->mmio_base);
848
849         return -ENXIO;
850 }
851
852 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
853 static int __init pvr2fb_dc_init(void)
854 {
855         if (!mach_is_dreamcast())
856                 return -ENXIO;
857
858         /* Make a guess at the monitor based on the attached cable */
859         if (pvr2_init_cable() == CT_VGA) {
860                 fb_info->monspecs.hfmin = 30000;
861                 fb_info->monspecs.hfmax = 70000;
862                 fb_info->monspecs.vfmin = 60;
863                 fb_info->monspecs.vfmax = 60;
864         } else {
865                 /* Not VGA, using a TV (taken from acornfb) */
866                 fb_info->monspecs.hfmin = 15469;
867                 fb_info->monspecs.hfmax = 15781;
868                 fb_info->monspecs.vfmin = 49;
869                 fb_info->monspecs.vfmax = 51;
870         }
871
872         /*
873          * XXX: This needs to pull default video output via BIOS or other means
874          */
875         if (video_output < 0) {
876                 if (cable_type == CT_VGA) {
877                         video_output = VO_VGA;
878                 } else {
879                         video_output = VO_NTSC;
880                 }
881         }
882         
883         /* 
884          * Nothing exciting about the DC PVR2 .. only a measly 8MiB.
885          */
886         pvr2_fix.smem_start     = 0xa5000000;   /* RAM starts here */
887         pvr2_fix.smem_len       = 8 << 20;
888
889         pvr2_fix.mmio_start     = 0xa05f8000;   /* registers start here */
890         pvr2_fix.mmio_len       = 0x2000;
891
892         if (request_irq(HW_EVENT_VSYNC, pvr2fb_interrupt, 0,
893                         "pvr2 VBL handler", fb_info)) {
894                 return -EBUSY;
895         }
896
897 #ifdef CONFIG_SH_DMA
898         if (request_dma(pvr2dma, "pvr2") != 0) {
899                 free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
900                 return -EBUSY;
901         }
902 #endif
903
904         return pvr2fb_common_init();
905 }
906
907 static void pvr2fb_dc_exit(void)
908 {
909         free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
910 #ifdef CONFIG_SH_DMA
911         free_dma(pvr2dma);
912 #endif
913 }
914 #endif /* CONFIG_SH_DREAMCAST */
915
916 #ifdef CONFIG_PCI
917 static int __devinit pvr2fb_pci_probe(struct pci_dev *pdev,
918                                       const struct pci_device_id *ent)
919 {
920         int ret;
921
922         ret = pci_enable_device(pdev);
923         if (ret) {
924                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI enable failed\n");
925                 return ret;
926         }
927
928         ret = pci_request_regions(pdev, "pvr2fb");
929         if (ret) {
930                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI request regions failed\n");
931                 return ret;
932         }
933
934         /*
935          * Slightly more exciting than the DC PVR2 .. 16MiB!
936          */
937         pvr2_fix.smem_start     = pci_resource_start(pdev, 0);
938         pvr2_fix.smem_len       = pci_resource_len(pdev, 0);
939
940         pvr2_fix.mmio_start     = pci_resource_start(pdev, 1);
941         pvr2_fix.mmio_len       = pci_resource_len(pdev, 1);
942
943         fb_info->device         = &pdev->dev;
944
945         return pvr2fb_common_init();
946 }
947
948 static void __devexit pvr2fb_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
949 {
950         pci_release_regions(pdev);
951 }
952
953 static struct pci_device_id pvr2fb_pci_tbl[] __devinitdata = {
954         { PCI_VENDOR_ID_NEC, PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250,
955           PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
956         { 0, },
957 };
958
959 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pvr2fb_pci_tbl);
960
961 static struct pci_driver pvr2fb_pci_driver = {
962         .name           = "pvr2fb",
963         .id_table       = pvr2fb_pci_tbl,
964         .probe          = pvr2fb_pci_probe,
965         .remove         = __devexit_p(pvr2fb_pci_remove),
966 };
967
968 static int __init pvr2fb_pci_init(void)
969 {
970         return pci_register_driver(&pvr2fb_pci_driver);
971 }
972
973 static void pvr2fb_pci_exit(void)
974 {
975         pci_unregister_driver(&pvr2fb_pci_driver);
976 }
977 #endif /* CONFIG_PCI */
978
979 static int __init pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
980                                    int val, int size)
981 {
982         int i;
983
984         for (i = 0 ; i < size ; i++ ) {
985                 if (s != NULL) {
986                         if (!strnicmp(p[i].name, s, strlen(s)))
987                                 return p[i].val;
988                 } else {
989                         if (p[i].val == val)
990                                 return (int)p[i].name;
991                 }
992         }
993         return -1;
994 }
995
996 /*
997  * Parse command arguments.  Supported arguments are:
998  *    inverse                             Use inverse color maps
999  *    cable:composite|rgb|vga             Override the video cable type
1000  *    output:NTSC|PAL|VGA                 Override the video output format
1001  *
1002  *    <xres>x<yres>[-<bpp>][@<refresh>]   or,
1003  *    <name>[-<bpp>][@<refresh>]          Startup using this video mode
1004  */
1005
1006 #ifndef MODULE
1007 int __init pvr2fb_setup(char *options)
1008 {
1009         char *this_opt;
1010         char cable_arg[80];
1011         char output_arg[80];
1012
1013         if (!options || !*options)
1014                 return 0;
1015
1016         while ((this_opt = strsep(&options, ","))) {
1017                 if (!*this_opt)
1018                         continue;
1019                 if (!strcmp(this_opt, "inverse")) {
1020                         fb_invert_cmaps();
1021                 } else if (!strncmp(this_opt, "cable:", 6)) {
1022                         strcpy(cable_arg, this_opt + 6);
1023                 } else if (!strncmp(this_opt, "output:", 7)) {
1024                         strcpy(output_arg, this_opt + 7);
1025                 } else if (!strncmp(this_opt, "nopan", 5)) {
1026                         nopan = 1;
1027                 } else if (!strncmp(this_opt, "nowrap", 6)) {
1028                         nowrap = 1;
1029                 } else {
1030                         mode_option = this_opt;
1031                 }
1032         }
1033
1034         if (*cable_arg)
1035                 cable_type = pvr2_get_param(cables, cable_arg, 0, 3);
1036         if (*output_arg)
1037                 video_output = pvr2_get_param(outputs, output_arg, 0, 3);
1038
1039         return 0;
1040 }
1041 #endif
1042
1043 static struct pvr2_board {
1044         int (*init)(void);
1045         void (*exit)(void);
1046         char name[16];
1047 } board_list[] = {
1048 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
1049         { pvr2fb_dc_init, pvr2fb_dc_exit, "Sega DC PVR2" },
1050 #endif
1051 #ifdef CONFIG_PCI
1052         { pvr2fb_pci_init, pvr2fb_pci_exit, "PCI PVR2" },
1053 #endif
1054         { 0, },
1055 };
1056
1057 int __init pvr2fb_init(void)
1058 {
1059         int i, ret = -ENODEV;
1060         int size;
1061
1062 #ifndef MODULE
1063         char *option = NULL;
1064
1065         if (fb_get_options("pvr2fb", &option))
1066                 return -ENODEV;
1067         pvr2fb_setup(option);
1068 #endif
1069         size = sizeof(struct fb_info) + sizeof(struct pvr2fb_par) + 16 * sizeof(u32);
1070
1071         fb_info = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
1072         if (!fb_info) {
1073                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate memory for fb_info\n");
1074                 return -ENOMEM;
1075         }
1076
1077         memset(fb_info, 0, size);
1078
1079         currentpar = (struct pvr2fb_par *)(fb_info + 1);
1080
1081         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_list); i++) {
1082                 struct pvr2_board *pvr_board = board_list + i;
1083
1084                 if (!pvr_board->init)
1085                         continue;
1086
1087                 ret = pvr_board->init();
1088
1089                 if (ret != 0) {
1090                         printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed init of %s device\n",
1091                                 pvr_board->name);
1092                         kfree(fb_info);
1093                         break;
1094                 }
1095         }
1096
1097         return ret;
1098 }
1099
1100 static void __exit pvr2fb_exit(void)
1101 {
1102         int i;
1103
1104         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(board_list); i++) {
1105                 struct pvr2_board *pvr_board = board_list + i;
1106
1107                 if (pvr_board->exit)
1108                         pvr_board->exit();
1109         }
1110                 
1111 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
1112         sq_unmap(pvr2fb_map);
1113 #endif
1114
1115         unregister_framebuffer(fb_info);
1116         kfree(fb_info);
1117 }
1118
1119 module_init(pvr2fb_init);
1120 module_exit(pvr2fb_exit);
1121
1122 MODULE_AUTHOR("Paul Mundt <lethal@linux-sh.org>, M. R. Brown <mrbrown@0xd6.org>");
1123 MODULE_DESCRIPTION("Framebuffer driver for NEC PowerVR 2 based graphics boards");
1124 MODULE_LICENSE("GPL");
1125