drivers/gpu/drm/cirrus/cirrus_mode.c

   1
   2 /*
   3  * Copyright 2012 Red Hat
   4  *
   5  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General
   6  * Public License version 2. See the file COPYING in the main
   7  * directory of this archive for more details.
   8  *
   9  * Authors: Matthew Garrett
  10  *          Dave Airlie
  11  *
  12  * Portions of this code derived from cirrusfb.c:
  13  * drivers/video/cirrusfb.c - driver for Cirrus Logic chipsets
  14  *
  15  * Copyright 1999-2001 Jeff Garzik <jgarzik@pobox.com>
  16  */
  17 #include <drm/drmP.h>
  18 #include <drm/drm_crtc_helper.h>
  19 #include <drm/drm_plane_helper.h>
  20
  21 #include <video/cirrus.h>
  22
  23 #include "cirrus_drv.h"
  24
  25 #define CIRRUS_LUT_SIZE 256
  26
  27 #define PALETTE_INDEX 0x8
  28 #define PALETTE_DATA 0x9
  29
  30 /*
  31  * This file contains setup code for the CRTC.
  32  */
  33
  34 static void cirrus_crtc_load_lut(struct drm_crtc *crtc)
  35 {
  36         struct cirrus_crtc *cirrus_crtc = to_cirrus_crtc(crtc);
  37         struct drm_device *dev = crtc->dev;
  38         struct cirrus_device *cdev = dev->dev_private;
  39         int i;
  40
  41         if (!crtc->enabled)
  42                 return;
  43
  44         for (i = 0; i < CIRRUS_LUT_SIZE; i++) {
  45                 /* VGA registers */
  46                 WREG8(PALETTE_INDEX, i);
  47                 WREG8(PALETTE_DATA, cirrus_crtc->lut_r[i]);
  48                 WREG8(PALETTE_DATA, cirrus_crtc->lut_g[i]);
  49                 WREG8(PALETTE_DATA, cirrus_crtc->lut_b[i]);
  50         }
  51 }
  52
  53 /*
  54  * The DRM core requires DPMS functions, but they make little sense in our
  55  * case and so are just stubs
  56  */
  57
  58 static void cirrus_crtc_dpms(struct drm_crtc *crtc, int mode)
  59 {
  60         struct drm_device *dev = crtc->dev;
  61         struct cirrus_device *cdev = dev->dev_private;
  62         u8 sr01, gr0e;
  63
  64         switch (mode) {
  65         case DRM_MODE_DPMS_ON:
  66                 sr01 = 0x00;
  67                 gr0e = 0x00;
  68                 break;
  69         case DRM_MODE_DPMS_STANDBY:
  70                 sr01 = 0x20;
  71                 gr0e = 0x02;
  72                 break;
  73         case DRM_MODE_DPMS_SUSPEND:
  74                 sr01 = 0x20;
  75                 gr0e = 0x04;
  76                 break;
  77         case DRM_MODE_DPMS_OFF:
  78                 sr01 = 0x20;
  79                 gr0e = 0x06;
  80                 break;
  81         default:
  82                 return;
  83         }
  84
  85         WREG8(SEQ_INDEX, 0x1);
  86         sr01 |= RREG8(SEQ_DATA) & ~0x20;
  87         WREG_SEQ(0x1, sr01);
  88
  89         WREG8(GFX_INDEX, 0xe);
  90         gr0e |= RREG8(GFX_DATA) & ~0x06;
  91         WREG_GFX(0xe, gr0e);
  92 }
  93
  94 static void cirrus_set_start_address(struct drm_crtc *crtc, unsigned offset)
  95 {
  96         struct cirrus_device *cdev = crtc->dev->dev_private;
  97         u32 addr;
  98         u8 tmp;
  99
 100         addr = offset >> 2;
 101         WREG_CRT(0x0c, (u8)((addr >> 8) & 0xff));
 102         WREG_CRT(0x0d, (u8)(addr & 0xff));
 103
 104         WREG8(CRT_INDEX, 0x1b);
 105         tmp = RREG8(CRT_DATA);
 106         tmp &= 0xf2;
 107         tmp |= (addr >> 16) & 0x01;
 108         tmp |= (addr >> 15) & 0x0c;
 109         WREG_CRT(0x1b, tmp);
 110         WREG8(CRT_INDEX, 0x1d);
 111         tmp = RREG8(CRT_DATA);
 112         tmp &= 0x7f;
 113         tmp |= (addr >> 12) & 0x80;
 114         WREG_CRT(0x1d, tmp);
 115 }
 116
 117 /* cirrus is different - we will force move buffers out of VRAM */
 118 static int cirrus_crtc_do_set_base(struct drm_crtc *crtc,
 119                                 struct drm_framebuffer *fb,
 120                                 int x, int y, int atomic)
 121 {
 122         struct cirrus_device *cdev = crtc->dev->dev_private;
 123         struct drm_gem_object *obj;
 124         struct cirrus_framebuffer *cirrus_fb;
 125         struct cirrus_bo *bo;
 126         int ret;
 127         u64 gpu_addr;
 128
 129         /* push the previous fb to system ram */
 130         if (!atomic && fb) {
 131                 cirrus_fb = to_cirrus_framebuffer(fb);
 132                 obj = cirrus_fb->obj;
 133                 bo = gem_to_cirrus_bo(obj);
 134                 ret = cirrus_bo_reserve(bo, false);
 135                 if (ret)
 136                         return ret;
 137                 cirrus_bo_push_sysram(bo);
 138                 cirrus_bo_unreserve(bo);
 139         }
 140
 141         cirrus_fb = to_cirrus_framebuffer(crtc->primary->fb);
 142         obj = cirrus_fb->obj;
 143         bo = gem_to_cirrus_bo(obj);
 144
 145         ret = cirrus_bo_reserve(bo, false);
 146         if (ret)
 147                 return ret;
 148
 149         ret = cirrus_bo_pin(bo, TTM_PL_FLAG_VRAM, &gpu_addr);
 150         if (ret) {
 151                 cirrus_bo_unreserve(bo);
 152                 return ret;
 153         }
 154
 155         if (&cdev->mode_info.gfbdev->gfb == cirrus_fb) {
 156                 /* if pushing console in kmap it */
 157                 ret = ttm_bo_kmap(&bo->bo, 0, bo->bo.num_pages, &bo->kmap);
 158                 if (ret)
 159                         DRM_ERROR("failed to kmap fbcon\n");
 160         }
 161         cirrus_bo_unreserve(bo);
 162
 163         cirrus_set_start_address(crtc, (u32)gpu_addr);
 164         return 0;
 165 }
 166
 167 static int cirrus_crtc_mode_set_base(struct drm_crtc *crtc, int x, int y,
 168                              struct drm_framebuffer *old_fb)
 169 {
 170         return cirrus_crtc_do_set_base(crtc, old_fb, x, y, 0);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * The meat of this driver. The core passes us a mode and we have to program
 175  * it. The modesetting here is the bare minimum required to satisfy the qemu
 176  * emulation of this hardware, and running this against a real device is
 177  * likely to result in an inadequately programmed mode. We've already had
 178  * the opportunity to modify the mode, so whatever we receive here should
 179  * be something that can be correctly programmed and displayed
 180  */
 181 static int cirrus_crtc_mode_set(struct drm_crtc *crtc,
 182                                 struct drm_display_mode *mode,
 183                                 struct drm_display_mode *adjusted_mode,
 184                                 int x, int y, struct drm_framebuffer *old_fb)
 185 {
 186         struct drm_device *dev = crtc->dev;
 187         struct cirrus_device *cdev = dev->dev_private;
 188         const struct drm_framebuffer *fb = crtc->primary->fb;
 189         int hsyncstart, hsyncend, htotal, hdispend;
 190         int vtotal, vdispend;
 191         int tmp;
 192         int sr07 = 0, hdr = 0;
 193
 194         htotal = mode->htotal / 8;
 195         hsyncend = mode->hsync_end / 8;
 196         hsyncstart = mode->hsync_start / 8;
 197         hdispend = mode->hdisplay / 8;
 198
 199         vtotal = mode->vtotal;
 200         vdispend = mode->vdisplay;
 201
 202         vdispend -= 1;
 203         vtotal -= 2;
 204
 205         htotal -= 5;
 206         hdispend -= 1;
 207         hsyncstart += 1;
 208         hsyncend += 1;
 209
 210         WREG_CRT(VGA_CRTC_V_SYNC_END, 0x20);
 211         WREG_CRT(VGA_CRTC_H_TOTAL, htotal);
 212         WREG_CRT(VGA_CRTC_H_DISP, hdispend);
 213         WREG_CRT(VGA_CRTC_H_SYNC_START, hsyncstart);
 214         WREG_CRT(VGA_CRTC_H_SYNC_END, hsyncend);
 215         WREG_CRT(VGA_CRTC_V_TOTAL, vtotal & 0xff);
 216         WREG_CRT(VGA_CRTC_V_DISP_END, vdispend & 0xff);
 217
 218         tmp = 0x40;
 219         if ((vdispend + 1) & 512)
 220                 tmp |= 0x20;
 221         WREG_CRT(VGA_CRTC_MAX_SCAN, tmp);
 222
 223         /*
 224          * Overflow bits for values that don't fit in the standard registers
 225          */
 226         tmp = 16;
 227         if (vtotal & 256)
 228                 tmp |= 1;
 229         if (vdispend & 256)
 230                 tmp |= 2;
 231         if ((vdispend + 1) & 256)
 232                 tmp |= 8;
 233         if (vtotal & 512)
 234                 tmp |= 32;
 235         if (vdispend & 512)
 236                 tmp |= 64;
 237         WREG_CRT(VGA_CRTC_OVERFLOW, tmp);
 238
 239         tmp = 0;
 240
 241         /* More overflow bits */
 242
 243         if ((htotal + 5) & 64)
 244                 tmp |= 16;
 245         if ((htotal + 5) & 128)
 246                 tmp |= 32;
 247         if (vtotal & 256)
 248                 tmp |= 64;
 249         if (vtotal & 512)
 250                 tmp |= 128;
 251
 252         WREG_CRT(CL_CRT1A, tmp);
 253
 254         /* Disable Hercules/CGA compatibility */
 255         WREG_CRT(VGA_CRTC_MODE, 0x03);
 256
 257         WREG8(SEQ_INDEX, 0x7);
 258         sr07 = RREG8(SEQ_DATA);
 259         sr07 &= 0xe0;
 260         hdr = 0;
 261         switch (fb->format->cpp[0] * 8) {
 262         case 8:
 263                 sr07 |= 0x11;
 264                 break;
 265         case 16:
 266                 sr07 |= 0x17;
 267                 hdr = 0xc1;
 268                 break;
 269         case 24:
 270                 sr07 |= 0x15;
 271                 hdr = 0xc5;
 272                 break;
 273         case 32:
 274                 sr07 |= 0x19;
 275                 hdr = 0xc5;
 276                 break;
 277         default:
 278                 return -1;
 279         }
 280
 281         WREG_SEQ(0x7, sr07);
 282
 283         /* Program the pitch */
 284         tmp = fb->pitches[0] / 8;
 285         WREG_CRT(VGA_CRTC_OFFSET, tmp);
 286
 287         /* Enable extended blanking and pitch bits, and enable full memory */
 288         tmp = 0x22;
 289         tmp |= (fb->pitches[0] >> 7) & 0x10;
 290         tmp |= (fb->pitches[0] >> 6) & 0x40;
 291         WREG_CRT(0x1b, tmp);
 292
 293         /* Enable high-colour modes */
 294         WREG_GFX(VGA_GFX_MODE, 0x40);
 295
 296         /* And set graphics mode */
 297         WREG_GFX(VGA_GFX_MISC, 0x01);
 298
 299         WREG_HDR(hdr);
 300         cirrus_crtc_do_set_base(crtc, old_fb, x, y, 0);
 301
 302         /* Unblank (needed on S3 resume, vgabios doesn't do it then) */
 303         outb(0x20, 0x3c0);
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 /*
 308  * This is called before a mode is programmed. A typical use might be to
 309  * enable DPMS during the programming to avoid seeing intermediate stages,
 310  * but that's not relevant to us
 311  */
 312 static void cirrus_crtc_prepare(struct drm_crtc *crtc)
 313 {
 314 }
 315
 316 /*
 317  * This is called after a mode is programmed. It should reverse anything done
 318  * by the prepare function
 319  */
 320 static void cirrus_crtc_commit(struct drm_crtc *crtc)
 321 {
 322 }
 323
 324 /*
 325  * The core can pass us a set of gamma values to program. We actually only
 326  * use this for 8-bit mode so can't perform smooth fades on deeper modes,
 327  * but it's a requirement that we provide the function
 328  */
 329 static int cirrus_crtc_gamma_set(struct drm_crtc *crtc, u16 *red, u16 *green,
 330                                  u16 *blue, uint32_t size,
 331                                  struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx)
 332 {
 333         struct cirrus_crtc *cirrus_crtc = to_cirrus_crtc(crtc);
 334         int i;
 335
 336         for (i = 0; i < size; i++) {
 337                 cirrus_crtc->lut_r[i] = red[i];
 338                 cirrus_crtc->lut_g[i] = green[i];
 339                 cirrus_crtc->lut_b[i] = blue[i];
 340         }
 341         cirrus_crtc_load_lut(crtc);
 342
 343         return 0;
 344 }
 345
 346 /* Simple cleanup function */
 347 static void cirrus_crtc_destroy(struct drm_crtc *crtc)
 348 {
 349         struct cirrus_crtc *cirrus_crtc = to_cirrus_crtc(crtc);
 350
 351         drm_crtc_cleanup(crtc);
 352         kfree(cirrus_crtc);
 353 }
 354
 355 /* These provide the minimum set of functions required to handle a CRTC */
 356 static const struct drm_crtc_funcs cirrus_crtc_funcs = {
 357         .gamma_set = cirrus_crtc_gamma_set,
 358         .set_config = drm_crtc_helper_set_config,
 359         .destroy = cirrus_crtc_destroy,
 360 };
 361
 362 static const struct drm_crtc_helper_funcs cirrus_helper_funcs = {
 363         .dpms = cirrus_crtc_dpms,
 364         .mode_set = cirrus_crtc_mode_set,
 365         .mode_set_base = cirrus_crtc_mode_set_base,
 366         .prepare = cirrus_crtc_prepare,
 367         .commit = cirrus_crtc_commit,
 368         .load_lut = cirrus_crtc_load_lut,
 369 };
 370
 371 /* CRTC setup */
 372 static void cirrus_crtc_init(struct drm_device *dev)
 373 {
 374         struct cirrus_device *cdev = dev->dev_private;
 375         struct cirrus_crtc *cirrus_crtc;
 376         int i;
 377
 378         cirrus_crtc = kzalloc(sizeof(struct cirrus_crtc) +
 379                               (CIRRUSFB_CONN_LIMIT * sizeof(struct drm_connector *)),
 380                               GFP_KERNEL);
 381
 382         if (cirrus_crtc == NULL)
 383                 return;
 384
 385         drm_crtc_init(dev, &cirrus_crtc->base, &cirrus_crtc_funcs);
 386
 387         drm_mode_crtc_set_gamma_size(&cirrus_crtc->base, CIRRUS_LUT_SIZE);
 388         cdev->mode_info.crtc = cirrus_crtc;
 389
 390         for (i = 0; i < CIRRUS_LUT_SIZE; i++) {
 391                 cirrus_crtc->lut_r[i] = i;
 392                 cirrus_crtc->lut_g[i] = i;
 393                 cirrus_crtc->lut_b[i] = i;
 394         }
 395
 396         drm_crtc_helper_add(&cirrus_crtc->base, &cirrus_helper_funcs);
 397 }
 398
 399 /** Sets the color ramps on behalf of fbcon */
 400 void cirrus_crtc_fb_gamma_set(struct drm_crtc *crtc, u16 red, u16 green,
 401                               u16 blue, int regno)
 402 {
 403         struct cirrus_crtc *cirrus_crtc = to_cirrus_crtc(crtc);
 404
 405         cirrus_crtc->lut_r[regno] = red;
 406         cirrus_crtc->lut_g[regno] = green;
 407         cirrus_crtc->lut_b[regno] = blue;
 408 }
 409
 410 /** Gets the color ramps on behalf of fbcon */
 411 void cirrus_crtc_fb_gamma_get(struct drm_crtc *crtc, u16 *red, u16 *green,
 412                               u16 *blue, int regno)
 413 {
 414         struct cirrus_crtc *cirrus_crtc = to_cirrus_crtc(crtc);
 415
 416         *red = cirrus_crtc->lut_r[regno];
 417         *green = cirrus_crtc->lut_g[regno];
 418         *blue = cirrus_crtc->lut_b[regno];
 419 }
 420
 421 static void cirrus_encoder_mode_set(struct drm_encoder *encoder,
 422                                 struct drm_display_mode *mode,
 423                                 struct drm_display_mode *adjusted_mode)
 424 {
 425 }
 426
 427 static void cirrus_encoder_dpms(struct drm_encoder *encoder, int state)
 428 {
 429         return;
 430 }
 431
 432 static void cirrus_encoder_prepare(struct drm_encoder *encoder)
 433 {
 434 }
 435
 436 static void cirrus_encoder_commit(struct drm_encoder *encoder)
 437 {
 438 }
 439
 440 static void cirrus_encoder_destroy(struct drm_encoder *encoder)
 441 {
 442         struct cirrus_encoder *cirrus_encoder = to_cirrus_encoder(encoder);
 443         drm_encoder_cleanup(encoder);
 444         kfree(cirrus_encoder);
 445 }
 446
 447 static const struct drm_encoder_helper_funcs cirrus_encoder_helper_funcs = {
 448         .dpms = cirrus_encoder_dpms,
 449         .mode_set = cirrus_encoder_mode_set,
 450         .prepare = cirrus_encoder_prepare,
 451         .commit = cirrus_encoder_commit,
 452 };
 453
 454 static const struct drm_encoder_funcs cirrus_encoder_encoder_funcs = {
 455         .destroy = cirrus_encoder_destroy,
 456 };
 457
 458 static struct drm_encoder *cirrus_encoder_init(struct drm_device *dev)
 459 {
 460         struct drm_encoder *encoder;
 461         struct cirrus_encoder *cirrus_encoder;
 462
 463         cirrus_encoder = kzalloc(sizeof(struct cirrus_encoder), GFP_KERNEL);
 464         if (!cirrus_encoder)
 465                 return NULL;
 466
 467         encoder = &cirrus_encoder->base;
 468         encoder->possible_crtcs = 0x1;
 469
 470         drm_encoder_init(dev, encoder, &cirrus_encoder_encoder_funcs,
 471                          DRM_MODE_ENCODER_DAC, NULL);
 472         drm_encoder_helper_add(encoder, &cirrus_encoder_helper_funcs);
 473
 474         return encoder;
 475 }
 476
 477
 478 static int cirrus_vga_get_modes(struct drm_connector *connector)
 479 {
 480         int count;
 481
 482         /* Just add a static list of modes */
 483         if (cirrus_bpp <= 24) {
 484                 count = drm_add_modes_noedid(connector, 1280, 1024);
 485                 drm_set_preferred_mode(connector, 1024, 768);
 486         } else {
 487                 count = drm_add_modes_noedid(connector, 800, 600);
 488                 drm_set_preferred_mode(connector, 800, 600);
 489         }
 490         return count;
 491 }
 492
 493 static struct drm_encoder *cirrus_connector_best_encoder(struct drm_connector
 494                                                   *connector)
 495 {
 496         int enc_id = connector->encoder_ids[0];
 497         /* pick the encoder ids */
 498         if (enc_id)
 499                 return drm_encoder_find(connector->dev, enc_id);
 500         return NULL;
 501 }
 502
 503 static void cirrus_connector_destroy(struct drm_connector *connector)
 504 {
 505         drm_connector_cleanup(connector);
 506         kfree(connector);
 507 }
 508
 509 static const struct drm_connector_helper_funcs cirrus_vga_connector_helper_funcs = {
 510         .get_modes = cirrus_vga_get_modes,
 511         .best_encoder = cirrus_connector_best_encoder,
 512 };
 513
 514 static const struct drm_connector_funcs cirrus_vga_connector_funcs = {
 515         .dpms = drm_helper_connector_dpms,
 516         .fill_modes = drm_helper_probe_single_connector_modes,
 517         .destroy = cirrus_connector_destroy,
 518 };
 519
 520 static struct drm_connector *cirrus_vga_init(struct drm_device *dev)
 521 {
 522         struct drm_connector *connector;
 523         struct cirrus_connector *cirrus_connector;
 524
 525         cirrus_connector = kzalloc(sizeof(struct cirrus_connector), GFP_KERNEL);
 526         if (!cirrus_connector)
 527                 return NULL;
 528
 529         connector = &cirrus_connector->base;
 530
 531         drm_connector_init(dev, connector,
 532                            &cirrus_vga_connector_funcs, DRM_MODE_CONNECTOR_VGA);
 533
 534         drm_connector_helper_add(connector, &cirrus_vga_connector_helper_funcs);
 535
 536         drm_connector_register(connector);
 537         return connector;
 538 }
 539
 540
 541 int cirrus_modeset_init(struct cirrus_device *cdev)
 542 {
 543         struct drm_encoder *encoder;
 544         struct drm_connector *connector;
 545         int ret;
 546
 547         drm_mode_config_init(cdev->dev);
 548         cdev->mode_info.mode_config_initialized = true;
 549
 550         cdev->dev->mode_config.max_width = CIRRUS_MAX_FB_WIDTH;
 551         cdev->dev->mode_config.max_height = CIRRUS_MAX_FB_HEIGHT;
 552
 553         cdev->dev->mode_config.fb_base = cdev->mc.vram_base;
 554         cdev->dev->mode_config.preferred_depth = 24;
 555         /* don't prefer a shadow on virt GPU */
 556         cdev->dev->mode_config.prefer_shadow = 0;
 557
 558         cirrus_crtc_init(cdev->dev);
 559
 560         encoder = cirrus_encoder_init(cdev->dev);
 561         if (!encoder) {
 562                 DRM_ERROR("cirrus_encoder_init failed\n");
 563                 return -1;
 564         }
 565
 566         connector = cirrus_vga_init(cdev->dev);
 567         if (!connector) {
 568                 DRM_ERROR("cirrus_vga_init failed\n");
 569                 return -1;
 570         }
 571
 572         drm_mode_connector_attach_encoder(connector, encoder);
 573
 574         ret = cirrus_fbdev_init(cdev);
 575         if (ret) {
 576                 DRM_ERROR("cirrus_fbdev_init failed\n");
 577                 return ret;
 578         }
 579
 580         return 0;
 581 }
 582
 583 void cirrus_modeset_fini(struct cirrus_device *cdev)
 584 {
 585         cirrus_fbdev_fini(cdev);
 586
 587         if (cdev->mode_info.mode_config_initialized) {
 588                 drm_mode_config_cleanup(cdev->dev);
 589                 cdev->mode_info.mode_config_initialized = false;
 590         }
 591 }