drivers/video/console/mdacon.c

   1 /*
   2  *  linux/drivers/video/mdacon.c -- Low level MDA based console driver
   3  *
   4  *      (c) 1998 Andrew Apted <ajapted@netspace.net.au>
   5  *
   6  *      including portions (c) 1995-1998 Patrick Caulfield.
   7  *
   8  *      slight improvements (c) 2000 Edward Betts <edward@debian.org>
   9  *
  10  *  This file is based on the VGA console driver (vgacon.c):
  11  *
  12  *      Created 28 Sep 1997 by Geert Uytterhoeven
  13  *
  14  *      Rewritten by Martin Mares <mj@ucw.cz>, July 1998
  15  *
  16  *  and on the old console.c, vga.c and vesa_blank.c drivers:
  17  *
  18  *      Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
  19  *                          1995  Jay Estabrook
  20  *
  21  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  22  *  License.  See the file COPYING in the main directory of this archive for
  23  *  more details.
  24  *
  25  *  Changelog:
  26  *  Paul G. (03/2001) Fix mdacon= boot prompt to use __setup().
  27  */
  28
  29 #include <linux/types.h>
  30 #include <linux/fs.h>
  31 #include <linux/kernel.h>
  32 #include <linux/module.h>
  33 #include <linux/console.h>
  34 #include <linux/string.h>
  35 #include <linux/kd.h>
  36 #include <linux/slab.h>
  37 #include <linux/vt_kern.h>
  38 #include <linux/vt_buffer.h>
  39 #include <linux/selection.h>
  40 #include <linux/spinlock.h>
  41 #include <linux/ioport.h>
  42 #include <linux/delay.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44
  45 #include <asm/io.h>
  46 #include <asm/vga.h>
  47
  48 static DEFINE_SPINLOCK(mda_lock);
  49
  50 /* description of the hardware layout */
  51
  52 static unsigned long    mda_vram_base;          /* Base of video memory */
  53 static unsigned long    mda_vram_len;           /* Size of video memory */
  54 static unsigned int     mda_num_columns;        /* Number of text columns */
  55 static unsigned int     mda_num_lines;          /* Number of text lines */
  56
  57 static unsigned int     mda_index_port;         /* Register select port */
  58 static unsigned int     mda_value_port;         /* Register value port */
  59 static unsigned int     mda_mode_port;          /* Mode control port */
  60 static unsigned int     mda_status_port;        /* Status and Config port */
  61 static unsigned int     mda_gfx_port;           /* Graphics control port */
  62
  63 /* current hardware state */
  64
  65 static int      mda_cursor_loc=-1;
  66 static int      mda_cursor_size_from=-1;
  67 static int      mda_cursor_size_to=-1;
  68
  69 static enum { TYPE_MDA, TYPE_HERC, TYPE_HERCPLUS, TYPE_HERCCOLOR } mda_type;
  70 static char *mda_type_name;
  71
  72 /* console information */
  73
  74 static int      mda_first_vc = 1;
  75 static int      mda_last_vc  = 16;
  76
  77 static struct vc_data   *mda_display_fg = NULL;
  78
  79 module_param(mda_first_vc, int, 0);
  80 module_param(mda_last_vc, int, 0);
  81
  82 /* MDA register values
  83  */
  84
  85 #define MDA_CURSOR_BLINKING     0x00
  86 #define MDA_CURSOR_OFF          0x20
  87 #define MDA_CURSOR_SLOWBLINK    0x60
  88
  89 #define MDA_MODE_GRAPHICS       0x02
  90 #define MDA_MODE_VIDEO_EN       0x08
  91 #define MDA_MODE_BLINK_EN       0x20
  92 #define MDA_MODE_GFX_PAGE1      0x80
  93
  94 #define MDA_STATUS_HSYNC        0x01
  95 #define MDA_STATUS_VSYNC        0x80
  96 #define MDA_STATUS_VIDEO        0x08
  97
  98 #define MDA_CONFIG_COL132       0x08
  99 #define MDA_GFX_MODE_EN         0x01
 100 #define MDA_GFX_PAGE_EN         0x02
 101
 102
 103 /*
 104  * MDA could easily be classified as "pre-dinosaur hardware".
 105  */
 106
 107 static void write_mda_b(unsigned int val, unsigned char reg)
 108 {
 109         unsigned long flags;
 110
 111         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 112
 113         outb_p(reg, mda_index_port);
 114         outb_p(val, mda_value_port);
 115
 116         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 117 }
 118
 119 static void write_mda_w(unsigned int val, unsigned char reg)
 120 {
 121         unsigned long flags;
 122
 123         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 124
 125         outb_p(reg,   mda_index_port); outb_p(val >> 8,   mda_value_port);
 126         outb_p(reg+1, mda_index_port); outb_p(val & 0xff, mda_value_port);
 127
 128         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 129 }
 130
 131 #ifdef TEST_MDA_B
 132 static int test_mda_b(unsigned char val, unsigned char reg)
 133 {
 134         unsigned long flags;
 135
 136         spin_lock_irqsave(&mda_lock, flags);
 137
 138         outb_p(reg, mda_index_port);
 139         outb  (val, mda_value_port);
 140
 141         udelay(20); val = (inb_p(mda_value_port) == val);
 142
 143         spin_unlock_irqrestore(&mda_lock, flags);
 144         return val;
 145 }
 146 #endif
 147
 148 static inline void mda_set_cursor(unsigned int location)
 149 {
 150         if (mda_cursor_loc == location)
 151                 return;
 152
 153         write_mda_w(location >> 1, 0x0e);
 154
 155         mda_cursor_loc = location;
 156 }
 157
 158 static inline void mda_set_cursor_size(int from, int to)
 159 {
 160         if (mda_cursor_size_from==from && mda_cursor_size_to==to)
 161                 return;
 162
 163         if (from > to) {
 164                 write_mda_b(MDA_CURSOR_OFF, 0x0a);      /* disable cursor */
 165         } else {
 166                 write_mda_b(from, 0x0a);        /* cursor start */
 167                 write_mda_b(to,   0x0b);        /* cursor end */
 168         }
 169
 170         mda_cursor_size_from = from;
 171         mda_cursor_size_to   = to;
 172 }
 173
 174
 175 #ifndef MODULE
 176 static int __init mdacon_setup(char *str)
 177 {
 178         /* command line format: mdacon=<first>,<last> */
 179
 180         int ints[3];
 181
 182         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
 183
 184         if (ints[0] < 2)
 185                 return 0;
 186
 187         if (ints[1] < 1 || ints[1] > MAX_NR_CONSOLES ||
 188             ints[2] < 1 || ints[2] > MAX_NR_CONSOLES)
 189                 return 0;
 190
 191         mda_first_vc = ints[1];
 192         mda_last_vc  = ints[2];
 193         return 1;
 194 }
 195
 196 __setup("mdacon=", mdacon_setup);
 197 #endif
 198
 199 static int mda_detect(void)
 200 {
 201         int count=0;
 202         u16 *p, p_save;
 203         u16 *q, q_save;
 204
 205         /* do a memory check */
 206
 207         p = (u16 *) mda_vram_base;
 208         q = (u16 *) (mda_vram_base + 0x01000);
 209
 210         p_save = scr_readw(p); q_save = scr_readw(q);
 211
 212         scr_writew(0xAA55, p); if (scr_readw(p) == 0xAA55) count++;
 213         scr_writew(0x55AA, p); if (scr_readw(p) == 0x55AA) count++;
 214         scr_writew(p_save, p);
 215
 216         if (count != 2) {
 217                 return 0;
 218         }
 219
 220         /* check if we have 4K or 8K */
 221
 222         scr_writew(0xA55A, q); scr_writew(0x0000, p);
 223         if (scr_readw(q) == 0xA55A) count++;
 224
 225         scr_writew(0x5AA5, q); scr_writew(0x0000, p);
 226         if (scr_readw(q) == 0x5AA5) count++;
 227
 228         scr_writew(p_save, p); scr_writew(q_save, q);
 229
 230         if (count == 4) {
 231                 mda_vram_len = 0x02000;
 232         }
 233
 234         /* Ok, there is definitely a card registering at the correct
 235          * memory location, so now we do an I/O port test.
 236          */
 237
 238 #ifdef TEST_MDA_B
 239         /* Edward: These two mess `tests' mess up my cursor on bootup */
 240
 241         /* cursor low register */
 242         if (! test_mda_b(0x66, 0x0f)) {
 243                 return 0;
 244         }
 245
 246         /* cursor low register */
 247         if (! test_mda_b(0x99, 0x0f)) {
 248                 return 0;
 249         }
 250 #endif
 251
 252         /* See if the card is a Hercules, by checking whether the vsync
 253          * bit of the status register is changing.  This test lasts for
 254          * approximately 1/10th of a second.
 255          */
 256
 257         p_save = q_save = inb_p(mda_status_port) & MDA_STATUS_VSYNC;
 258
 259         for (count=0; count < 50000 && p_save == q_save; count++) {
 260                 q_save = inb(mda_status_port) & MDA_STATUS_VSYNC;
 261                 udelay(2);
 262         }
 263
 264         if (p_save != q_save) {
 265                 switch (inb_p(mda_status_port) & 0x70) {
 266                         case 0x10:
 267                                 mda_type = TYPE_HERCPLUS;
 268                                 mda_type_name = "HerculesPlus";
 269                                 break;
 270                         case 0x50:
 271                                 mda_type = TYPE_HERCCOLOR;
 272                                 mda_type_name = "HerculesColor";
 273                                 break;
 274                         default:
 275                                 mda_type = TYPE_HERC;
 276                                 mda_type_name = "Hercules";
 277                                 break;
 278                 }
 279         }
 280
 281         return 1;
 282 }
 283
 284 static void mda_initialize(void)
 285 {
 286         write_mda_b(97, 0x00);          /* horizontal total */
 287         write_mda_b(80, 0x01);          /* horizontal displayed */
 288         write_mda_b(82, 0x02);          /* horizontal sync pos */
 289         write_mda_b(15, 0x03);          /* horizontal sync width */
 290
 291         write_mda_b(25, 0x04);          /* vertical total */
 292         write_mda_b(6,  0x05);          /* vertical total adjust */
 293         write_mda_b(25, 0x06);          /* vertical displayed */
 294         write_mda_b(25, 0x07);          /* vertical sync pos */
 295
 296         write_mda_b(2,  0x08);          /* interlace mode */
 297         write_mda_b(13, 0x09);          /* maximum scanline */
 298         write_mda_b(12, 0x0a);          /* cursor start */
 299         write_mda_b(13, 0x0b);          /* cursor end */
 300
 301         write_mda_w(0x0000, 0x0c);      /* start address */
 302         write_mda_w(0x0000, 0x0e);      /* cursor location */
 303
 304         outb_p(MDA_MODE_VIDEO_EN | MDA_MODE_BLINK_EN, mda_mode_port);
 305         outb_p(0x00, mda_status_port);
 306         outb_p(0x00, mda_gfx_port);
 307 }
 308
 309 static const char *mdacon_startup(void)
 310 {
 311         mda_num_columns = 80;
 312         mda_num_lines   = 25;
 313
 314         mda_vram_len  = 0x01000;
 315         mda_vram_base = VGA_MAP_MEM(0xb0000, mda_vram_len);
 316
 317         mda_index_port  = 0x3b4;
 318         mda_value_port  = 0x3b5;
 319         mda_mode_port   = 0x3b8;
 320         mda_status_port = 0x3ba;
 321         mda_gfx_port    = 0x3bf;
 322
 323         mda_type = TYPE_MDA;
 324         mda_type_name = "MDA";
 325
 326         if (! mda_detect()) {
 327                 printk("mdacon: MDA card not detected.\n");
 328                 return NULL;
 329         }
 330
 331         if (mda_type != TYPE_MDA) {
 332                 mda_initialize();
 333         }
 334
 335         /* cursor looks ugly during boot-up, so turn it off */
 336         mda_set_cursor(mda_vram_len - 1);
 337
 338         printk("mdacon: %s with %ldK of memory detected.\n",
 339                 mda_type_name, mda_vram_len/1024);
 340
 341         return "MDA-2";
 342 }
 343
 344 static void mdacon_init(struct vc_data *c, int init)
 345 {
 346         c->vc_complement_mask = 0x0800;  /* reverse video */
 347         c->vc_display_fg = &mda_display_fg;
 348
 349         if (init) {
 350                 c->vc_cols = mda_num_columns;
 351                 c->vc_rows = mda_num_lines;
 352         } else
 353                 vc_resize(c, mda_num_columns, mda_num_lines);
 354
 355         /* make the first MDA console visible */
 356
 357         if (mda_display_fg == NULL)
 358                 mda_display_fg = c;
 359 }
 360
 361 static void mdacon_deinit(struct vc_data *c)
 362 {
 363         /* con_set_default_unimap(c->vc_num); */
 364
 365         if (mda_display_fg == c)
 366                 mda_display_fg = NULL;
 367 }
 368
 369 static inline u16 mda_convert_attr(u16 ch)
 370 {
 371         u16 attr = 0x0700;
 372
 373         /* Underline and reverse-video are mutually exclusive on MDA.
 374          * Since reverse-video is used for cursors and selected areas,
 375          * it takes precedence.
 376          */
 377
 378         if (ch & 0x0800)        attr = 0x7000;  /* reverse */
 379         else if (ch & 0x0400)   attr = 0x0100;  /* underline */
 380
 381         return ((ch & 0x0200) << 2) |           /* intensity */
 382                 (ch & 0x8000) |                 /* blink */
 383                 (ch & 0x00ff) | attr;
 384 }
 385
 386 static u8 mdacon_build_attr(struct vc_data *c, u8 color, u8 intensity,
 387                             u8 blink, u8 underline, u8 reverse)
 388 {
 389         /* The attribute is just a bit vector:
 390          *
 391          *      Bit 0..1 : intensity (0..2)
 392          *      Bit 2    : underline
 393          *      Bit 3    : reverse
 394          *      Bit 7    : blink
 395          */
 396
 397         return (intensity & 3) |
 398                 ((underline & 1) << 2) |
 399                 ((reverse   & 1) << 3) |
 400                 ((blink     & 1) << 7);
 401 }
 402
 403 static void mdacon_invert_region(struct vc_data *c, u16 *p, int count)
 404 {
 405         for (; count > 0; count--) {
 406                 scr_writew(scr_readw(p) ^ 0x0800, p);
 407                 p++;
 408         }
 409 }
 410
 411 #define MDA_ADDR(x,y)  ((u16 *) mda_vram_base + (y)*mda_num_columns + (x))
 412
 413 static void mdacon_putc(struct vc_data *c, int ch, int y, int x)
 414 {
 415         scr_writew(mda_convert_attr(ch), MDA_ADDR(x, y));
 416 }
 417
 418 static void mdacon_putcs(struct vc_data *c, const unsigned short *s,
 419                          int count, int y, int x)
 420 {
 421         u16 *dest = MDA_ADDR(x, y);
 422
 423         for (; count > 0; count--) {
 424                 scr_writew(mda_convert_attr(scr_readw(s++)), dest++);
 425         }
 426 }
 427
 428 static void mdacon_clear(struct vc_data *c, int y, int x,
 429                           int height, int width)
 430 {
 431         u16 *dest = MDA_ADDR(x, y);
 432         u16 eattr = mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char);
 433
 434         if (width <= 0 || height <= 0)
 435                 return;
 436
 437         if (x==0 && width==mda_num_columns) {
 438                 scr_memsetw(dest, eattr, height*width*2);
 439         } else {
 440                 for (; height > 0; height--, dest+=mda_num_columns)
 441                         scr_memsetw(dest, eattr, width*2);
 442         }
 443 }
 444
 445 static void mdacon_bmove(struct vc_data *c, int sy, int sx,
 446                          int dy, int dx, int height, int width)
 447 {
 448         u16 *src, *dest;
 449
 450         if (width <= 0 || height <= 0)
 451                 return;
 452
 453         if (sx==0 && dx==0 && width==mda_num_columns) {
 454                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,dy), MDA_ADDR(0,sy), height*width*2);
 455
 456         } else if (dy < sy || (dy == sy && dx < sx)) {
 457                 src  = MDA_ADDR(sx, sy);
 458                 dest = MDA_ADDR(dx, dy);
 459
 460                 for (; height > 0; height--) {
 461                         scr_memmovew(dest, src, width*2);
 462                         src  += mda_num_columns;
 463                         dest += mda_num_columns;
 464                 }
 465         } else {
 466                 src  = MDA_ADDR(sx, sy+height-1);
 467                 dest = MDA_ADDR(dx, dy+height-1);
 468
 469                 for (; height > 0; height--) {
 470                         scr_memmovew(dest, src, width*2);
 471                         src  -= mda_num_columns;
 472                         dest -= mda_num_columns;
 473                 }
 474         }
 475 }
 476
 477 static int mdacon_switch(struct vc_data *c)
 478 {
 479         return 1;       /* redrawing needed */
 480 }
 481
 482 static int mdacon_set_palette(struct vc_data *c, unsigned char *table)
 483 {
 484         return -EINVAL;
 485 }
 486
 487 static int mdacon_blank(struct vc_data *c, int blank, int mode_switch)
 488 {
 489         if (mda_type == TYPE_MDA) {
 490                 if (blank)
 491                         scr_memsetw((void *)mda_vram_base,
 492                                 mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char),
 493                                 c->vc_screenbuf_size);
 494                 /* Tell console.c that it has to restore the screen itself */
 495                 return 1;
 496         } else {
 497                 if (blank)
 498                         outb_p(0x00, mda_mode_port);    /* disable video */
 499                 else
 500                         outb_p(MDA_MODE_VIDEO_EN | MDA_MODE_BLINK_EN,
 501                                 mda_mode_port);
 502                 return 0;
 503         }
 504 }
 505
 506 static int mdacon_scrolldelta(struct vc_data *c, int lines)
 507 {
 508         return 0;
 509 }
 510
 511 static void mdacon_cursor(struct vc_data *c, int mode)
 512 {
 513         if (mode == CM_ERASE) {
 514                 mda_set_cursor(mda_vram_len - 1);
 515                 return;
 516         }
 517
 518         mda_set_cursor(c->vc_y*mda_num_columns*2 + c->vc_x*2);
 519
 520         switch (c->vc_cursor_type & 0x0f) {
 521
 522                 case CUR_LOWER_THIRD:   mda_set_cursor_size(10, 13); break;
 523                 case CUR_LOWER_HALF:    mda_set_cursor_size(7,  13); break;
 524                 case CUR_TWO_THIRDS:    mda_set_cursor_size(4,  13); break;
 525                 case CUR_BLOCK:         mda_set_cursor_size(1,  13); break;
 526                 case CUR_NONE:          mda_set_cursor_size(14, 13); break;
 527                 default:                mda_set_cursor_size(12, 13); break;
 528         }
 529 }
 530
 531 static int mdacon_scroll(struct vc_data *c, int t, int b, int dir, int lines)
 532 {
 533         u16 eattr = mda_convert_attr(c->vc_video_erase_char);
 534
 535         if (!lines)
 536                 return 0;
 537
 538         if (lines > c->vc_rows)   /* maximum realistic size */
 539                 lines = c->vc_rows;
 540
 541         switch (dir) {
 542
 543         case SM_UP:
 544                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,t), MDA_ADDR(0,t+lines),
 545                                 (b-t-lines)*mda_num_columns*2);
 546                 scr_memsetw(MDA_ADDR(0,b-lines), eattr,
 547                                 lines*mda_num_columns*2);
 548                 break;
 549
 550         case SM_DOWN:
 551                 scr_memmovew(MDA_ADDR(0,t+lines), MDA_ADDR(0,t),
 552                                 (b-t-lines)*mda_num_columns*2);
 553                 scr_memsetw(MDA_ADDR(0,t), eattr, lines*mda_num_columns*2);
 554                 break;
 555         }
 556
 557         return 0;
 558 }
 559
 560
 561 /*
 562  *  The console `switch' structure for the MDA based console
 563  */
 564
 565 static const struct consw mda_con = {
 566         .owner =                THIS_MODULE,
 567         .con_startup =          mdacon_startup,
 568         .con_init =             mdacon_init,
 569         .con_deinit =           mdacon_deinit,
 570         .con_clear =            mdacon_clear,
 571         .con_putc =             mdacon_putc,
 572         .con_putcs =            mdacon_putcs,
 573         .con_cursor =           mdacon_cursor,
 574         .con_scroll =           mdacon_scroll,
 575         .con_bmove =            mdacon_bmove,
 576         .con_switch =           mdacon_switch,
 577         .con_blank =            mdacon_blank,
 578         .con_set_palette =      mdacon_set_palette,
 579         .con_scrolldelta =      mdacon_scrolldelta,
 580         .con_build_attr =       mdacon_build_attr,
 581         .con_invert_region =    mdacon_invert_region,
 582 };
 583
 584 int __init mda_console_init(void)
 585 {
 586         if (mda_first_vc > mda_last_vc)
 587                 return 1;
 588
 589         return take_over_console(&mda_con, mda_first_vc-1, mda_last_vc-1, 0);
 590 }
 591
 592 static void __exit mda_console_exit(void)
 593 {
 594         give_up_console(&mda_con);
 595 }
 596
 597 module_init(mda_console_init);
 598 module_exit(mda_console_exit);
 599
 600 MODULE_LICENSE("GPL");
 601