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/slab.h>
  57 #include <linux/delay.h>
  58 #include <linux/interrupt.h>
  59 #include <linux/fb.h>
  60 #include <linux/init.h>
  61 #include <linux/pci.h>
  62
  63 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
  64 #include <asm/machvec.h>
  65 #include <asm/mach/sysasic.h>
  66 #endif
  67
  68 #ifdef CONFIG_SH_DMA
  69 #include <linux/pagemap.h>
  70 #include <asm/mach/dma.h>
  71 #include <asm/dma.h>
  72 #endif
  73
  74 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
  75 #include <asm/uaccess.h>
  76 #include <asm/cpu/sq.h>
  77 #endif
  78
  79 #ifndef PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250
  80 #  define PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250     0x0067
  81 #endif
  82
  83 /* 2D video registers */
  84 #define DISP_BASE       par->mmio_base
  85 #define DISP_BRDRCOLR (DISP_BASE + 0x40)
  86 #define DISP_DIWMODE (DISP_BASE + 0x44)
  87 #define DISP_DIWADDRL (DISP_BASE + 0x50)
  88 #define DISP_DIWADDRS (DISP_BASE + 0x54)
  89 #define DISP_DIWSIZE (DISP_BASE + 0x5c)
  90 #define DISP_SYNCCONF (DISP_BASE + 0xd0)
  91 #define DISP_BRDRHORZ (DISP_BASE + 0xd4)
  92 #define DISP_SYNCSIZE (DISP_BASE + 0xd8)
  93 #define DISP_BRDRVERT (DISP_BASE + 0xdc)
  94 #define DISP_DIWCONF (DISP_BASE + 0xe8)
  95 #define DISP_DIWHSTRT (DISP_BASE + 0xec)
  96 #define DISP_DIWVSTRT (DISP_BASE + 0xf0)
  97
  98 /* Pixel clocks, one for TV output, doubled for VGA output */
  99 #define TV_CLK 74239
 100 #define VGA_CLK 37119
 101
 102 /* This is for 60Hz - the VTOTAL is doubled for interlaced modes */
 103 #define PAL_HTOTAL 863
 104 #define PAL_VTOTAL 312
 105 #define NTSC_HTOTAL 857
 106 #define NTSC_VTOTAL 262
 107
 108 /* Supported cable types */
 109 enum { CT_VGA, CT_NONE, CT_RGB, CT_COMPOSITE };
 110
 111 /* Supported video output types */
 112 enum { VO_PAL, VO_NTSC, VO_VGA };
 113
 114 /* Supported palette types */
 115 enum { PAL_ARGB1555, PAL_RGB565, PAL_ARGB4444, PAL_ARGB8888 };
 116
 117 struct pvr2_params { unsigned int val; char *name; };
 118 static struct pvr2_params cables[] __devinitdata = {
 119         { CT_VGA, "VGA" }, { CT_RGB, "RGB" }, { CT_COMPOSITE, "COMPOSITE" },
 120 };
 121
 122 static struct pvr2_params outputs[] __devinitdata = {
 123         { VO_PAL, "PAL" }, { VO_NTSC, "NTSC" }, { VO_VGA, "VGA" },
 124 };
 125
 126 /*
 127  * This describes the current video mode
 128  */
 129
 130 static struct pvr2fb_par {
 131         unsigned int hsync_total;       /* Clocks/line */
 132         unsigned int vsync_total;       /* Lines/field */
 133         unsigned int borderstart_h;
 134         unsigned int borderstop_h;
 135         unsigned int borderstart_v;
 136         unsigned int borderstop_v;
 137         unsigned int diwstart_h;        /* Horizontal offset of the display field */
 138         unsigned int diwstart_v;        /* Vertical offset of the display field, for
 139                                    interlaced modes, this is the long field */
 140         unsigned long disp_start;       /* Address of image within VRAM */
 141         unsigned char is_interlaced;    /* Is the display interlaced? */
 142         unsigned char is_doublescan;    /* Are scanlines output twice? (doublescan) */
 143         unsigned char is_lowres;        /* Is horizontal pixel-doubling enabled? */
 144
 145         unsigned long mmio_base;        /* MMIO base */
 146 } *currentpar;
 147
 148 static struct fb_info *fb_info;
 149
 150 static struct fb_fix_screeninfo pvr2_fix __devinitdata = {
 151         .id =           "NEC PowerVR2",
 152         .type =         FB_TYPE_PACKED_PIXELS,
 153         .visual =       FB_VISUAL_TRUECOLOR,
 154         .ypanstep =     1,
 155         .ywrapstep =    1,
 156         .accel =        FB_ACCEL_NONE,
 157 };
 158
 159 static struct fb_var_screeninfo pvr2_var __devinitdata = {
 160         .xres =         640,
 161         .yres =         480,
 162         .xres_virtual = 640,
 163         .yres_virtual = 480,
 164         .bits_per_pixel =16,
 165         .red =          { 11, 5, 0 },
 166         .green =        {  5, 6, 0 },
 167         .blue =         {  0, 5, 0 },
 168         .activate =     FB_ACTIVATE_NOW,
 169         .height =       -1,
 170         .width =        -1,
 171         .vmode =        FB_VMODE_NONINTERLACED,
 172 };
 173
 174 static int cable_type = CT_VGA;
 175 static int video_output = VO_VGA;
 176
 177 static int nopan = 0;
 178 static int nowrap = 1;
 179
 180 /*
 181  * We do all updating, blanking, etc. during the vertical retrace period
 182  */
 183 static unsigned int do_vmode_full = 0;  /* Change the video mode */
 184 static unsigned int do_vmode_pan = 0;   /* Update the video mode */
 185 static short do_blank = 0;              /* (Un)Blank the screen */
 186
 187 static unsigned int is_blanked = 0;             /* Is the screen blanked? */
 188
 189 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
 190 static unsigned long pvr2fb_map;
 191 #endif
 192
 193 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 194 static unsigned int shdma = PVR2_CASCADE_CHAN;
 195 static unsigned int pvr2dma = ONCHIP_NR_DMA_CHANNELS;
 196 #endif
 197
 198 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red, unsigned int green, unsigned int blue,
 199                             unsigned int transp, struct fb_info *info);
 200 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info);
 201 static unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp);
 202 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var);
 203 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);
 204 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info);
 205 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info);
 206 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info);
 207 static void pvr2_do_blank(void);
 208 static irqreturn_t pvr2fb_interrupt(int irq, void *dev_id);
 209 static int pvr2_init_cable(void);
 210 static int pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
 211                             int val, int size);
 212 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 213 static ssize_t pvr2fb_write(struct fb_info *info, const char *buf,
 214                             size_t count, loff_t *ppos);
 215 #endif
 216
 217 static struct fb_ops pvr2fb_ops = {
 218         .owner          = THIS_MODULE,
 219         .fb_setcolreg   = pvr2fb_setcolreg,
 220         .fb_blank       = pvr2fb_blank,
 221         .fb_check_var   = pvr2fb_check_var,
 222         .fb_set_par     = pvr2fb_set_par,
 223 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 224         .fb_write       = pvr2fb_write,
 225 #endif
 226         .fb_fillrect    = cfb_fillrect,
 227         .fb_copyarea    = cfb_copyarea,
 228         .fb_imageblit   = cfb_imageblit,
 229 };
 230
 231 static struct fb_videomode pvr2_modedb[] __devinitdata = {
 232     /*
 233      * Broadcast video modes (PAL and NTSC).  I'm unfamiliar with
 234      * PAL-M and PAL-N, but from what I've read both modes parallel PAL and
 235      * NTSC, so it shouldn't be a problem (I hope).
 236      */
 237
 238     {
 239         /* 640x480 @ 60Hz interlaced (NTSC) */
 240         "ntsc_640x480i", 60, 640, 480, TV_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 241         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_INTERLACED | FB_VMODE_YWRAP
 242     }, {
 243         /* 640x240 @ 60Hz (NTSC) */
 244         /* XXX: Broken! Don't use... */
 245         "ntsc_640x240", 60, 640, 240, TV_CLK, 38, 33, 0, 0, 146, 22,
 246         FB_SYNC_BROADCAST, FB_VMODE_YWRAP
 247     }, {
 248         /* 640x480 @ 60hz (VGA) */
 249         "vga_640x480", 60, 640, 480, VGA_CLK, 38, 33, 0, 18, 146, 26,
 250         0, FB_VMODE_YWRAP
 251     },
 252 };
 253
 254 #define NUM_TOTAL_MODES  ARRAY_SIZE(pvr2_modedb)
 255
 256 #define DEFMODE_NTSC    0
 257 #define DEFMODE_PAL     0
 258 #define DEFMODE_VGA     2
 259
 260 static int defmode = DEFMODE_NTSC;
 261 static char *mode_option __devinitdata = NULL;
 262
 263 static inline void pvr2fb_set_pal_type(unsigned int type)
 264 {
 265         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)fb_info->par;
 266
 267         fb_writel(type, par->mmio_base + 0x108);
 268 }
 269
 270 static inline void pvr2fb_set_pal_entry(struct pvr2fb_par *par,
 271                                         unsigned int regno,
 272                                         unsigned int val)
 273 {
 274         fb_writel(val, par->mmio_base + 0x1000 + (4 * regno));
 275 }
 276
 277 static int pvr2fb_blank(int blank, struct fb_info *info)
 278 {
 279         do_blank = blank ? blank : -1;
 280         return 0;
 281 }
 282
 283 static inline unsigned long get_line_length(int xres_virtual, int bpp)
 284 {
 285         return (unsigned long)((((xres_virtual*bpp)+31)&~31) >> 3);
 286 }
 287
 288 static void set_color_bitfields(struct fb_var_screeninfo *var)
 289 {
 290         switch (var->bits_per_pixel) {
 291             case 16:        /* RGB 565 */
 292                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_RGB565);
 293                 var->red.offset = 11;    var->red.length = 5;
 294                 var->green.offset = 5;   var->green.length = 6;
 295                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 5;
 296                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 297                 break;
 298             case 24:        /* RGB 888 */
 299                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 300                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 301                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 302                 var->transp.offset = 0;  var->transp.length = 0;
 303                 break;
 304             case 32:        /* ARGB 8888 */
 305                 pvr2fb_set_pal_type(PAL_ARGB8888);
 306                 var->red.offset = 16;    var->red.length = 8;
 307                 var->green.offset = 8;   var->green.length = 8;
 308                 var->blue.offset = 0;    var->blue.length = 8;
 309                 var->transp.offset = 24; var->transp.length = 8;
 310                 break;
 311         }
 312 }
 313
 314 static int pvr2fb_setcolreg(unsigned int regno, unsigned int red,
 315                             unsigned int green, unsigned int blue,
 316                             unsigned int transp, struct fb_info *info)
 317 {
 318         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 319         unsigned int tmp;
 320
 321         if (regno > info->cmap.len)
 322                 return 1;
 323
 324         /*
 325          * We only support the hardware palette for 16 and 32bpp. It's also
 326          * expected that the palette format has been set by the time we get
 327          * here, so we don't waste time setting it again.
 328          */
 329         switch (info->var.bits_per_pixel) {
 330             case 16: /* RGB 565 */
 331                 tmp =  (red   & 0xf800)       |
 332                       ((green & 0xfc00) >> 5) |
 333                       ((blue  & 0xf800) >> 11);
 334
 335                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
 336                 break;
 337             case 24: /* RGB 888 */
 338                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 339                 tmp = (red << 16) | (green << 8) | blue;
 340                 break;
 341             case 32: /* ARGB 8888 */
 342                 red >>= 8; green >>= 8; blue >>= 8;
 343                 tmp = (transp << 24) | (red << 16) | (green << 8) | blue;
 344
 345                 pvr2fb_set_pal_entry(par, regno, tmp);
 346                 break;
 347             default:
 348                 pr_debug("Invalid bit depth %d?!?\n", info->var.bits_per_pixel);
 349                 return 1;
 350         }
 351
 352         if (regno < 16)
 353                 ((u32*)(info->pseudo_palette))[regno] = tmp;
 354
 355         return 0;
 356 }
 357
 358 static int pvr2fb_set_par(struct fb_info *info)
 359 {
 360         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 361         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 362         unsigned long line_length;
 363         unsigned int vtotal;
 364
 365         /*
 366          * XXX: It's possible that a user could use a VGA box, change the cable
 367          * type in hardware (i.e. switch from VGA<->composite), then change
 368          * modes (i.e. switching to another VT).  If that happens we should
 369          * automagically change the output format to cope, but currently I
 370          * don't have a VGA box to make sure this works properly.
 371          */
 372         cable_type = pvr2_init_cable();
 373         if (cable_type == CT_VGA && video_output != VO_VGA)
 374                 video_output = VO_VGA;
 375
 376         var->vmode &= FB_VMODE_MASK;
 377         if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED && video_output != VO_VGA)
 378                 par->is_interlaced = 1;
 379         /*
 380          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 381          * PAL/NTSC output).
 382          */
 383         if (var->vmode & FB_VMODE_DOUBLE && video_output == VO_VGA)
 384                 par->is_doublescan = 1;
 385
 386         par->hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 387                            var->hsync_len;
 388         par->vsync_total = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 389                            var->vsync_len;
 390
 391         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 392                 vtotal = par->vsync_total;
 393                 if (par->is_interlaced)
 394                         vtotal /= 2;
 395                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 396                         /* XXX: Check for start values here... */
 397                         /* XXX: Check hardware for PAL-compatibility */
 398                         par->borderstart_h = 116;
 399                         par->borderstart_v = 44;
 400                 } else {
 401                         /* NTSC video output */
 402                         par->borderstart_h = 126;
 403                         par->borderstart_v = 18;
 404                 }
 405         } else {
 406                 /* VGA mode */
 407                 /* XXX: What else needs to be checked? */
 408                 /*
 409                  * XXX: We have a little freedom in VGA modes, what ranges
 410                  * should be here (i.e. hsync/vsync totals, etc.)?
 411                  */
 412                 par->borderstart_h = 126;
 413                 par->borderstart_v = 40;
 414         }
 415
 416         /* Calculate the remainding offsets */
 417         par->diwstart_h = par->borderstart_h + var->left_margin;
 418         par->diwstart_v = par->borderstart_v + var->upper_margin;
 419         par->borderstop_h = par->diwstart_h + var->xres +
 420                             var->right_margin;
 421         par->borderstop_v = par->diwstart_v + var->yres +
 422                             var->lower_margin;
 423
 424         if (!par->is_interlaced)
 425                 par->borderstop_v /= 2;
 426         if (info->var.xres < 640)
 427                 par->is_lowres = 1;
 428
 429         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 430         par->disp_start = info->fix.smem_start + (line_length * var->yoffset) * line_length;
 431         info->fix.line_length = line_length;
 432         return 0;
 433 }
 434
 435 static int pvr2fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)
 436 {
 437         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *)info->par;
 438         unsigned int vtotal, hsync_total;
 439         unsigned long line_length;
 440
 441         if (var->pixclock != TV_CLK && var->pixclock != VGA_CLK) {
 442                 pr_debug("Invalid pixclock value %d\n", var->pixclock);
 443                 return -EINVAL;
 444         }
 445
 446         if (var->xres < 320)
 447                 var->xres = 320;
 448         if (var->yres < 240)
 449                 var->yres = 240;
 450         if (var->xres_virtual < var->xres)
 451                 var->xres_virtual = var->xres;
 452         if (var->yres_virtual < var->yres)
 453                 var->yres_virtual = var->yres;
 454
 455         if (var->bits_per_pixel <= 16)
 456                 var->bits_per_pixel = 16;
 457         else if (var->bits_per_pixel <= 24)
 458                 var->bits_per_pixel = 24;
 459         else if (var->bits_per_pixel <= 32)
 460                 var->bits_per_pixel = 32;
 461
 462         set_color_bitfields(var);
 463
 464         if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {
 465                 if (var->xoffset || var->yoffset < 0 ||
 466                     var->yoffset >= var->yres_virtual) {
 467                         var->xoffset = var->yoffset = 0;
 468                 } else {
 469                         if (var->xoffset > var->xres_virtual - var->xres ||
 470                             var->yoffset > var->yres_virtual - var->yres ||
 471                             var->xoffset < 0 || var->yoffset < 0)
 472                                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 473                 }
 474         } else {
 475                 var->xoffset = var->yoffset = 0;
 476         }
 477
 478         /*
 479          * XXX: Need to be more creative with this (i.e. allow doublecan for
 480          * PAL/NTSC output).
 481          */
 482         if (var->yres < 480 && video_output == VO_VGA)
 483                 var->vmode |= FB_VMODE_DOUBLE;
 484
 485         if (video_output != VO_VGA) {
 486                 var->sync |= FB_SYNC_BROADCAST;
 487                 var->vmode |= FB_VMODE_INTERLACED;
 488         } else {
 489                 var->sync &= ~FB_SYNC_BROADCAST;
 490                 var->vmode &= ~FB_VMODE_INTERLACED;
 491                 var->vmode |= pvr2_var.vmode;
 492         }
 493
 494         if ((var->activate & FB_ACTIVATE_MASK) != FB_ACTIVATE_TEST) {
 495                 var->right_margin = par->borderstop_h -
 496                                    (par->diwstart_h + var->xres);
 497                 var->left_margin  = par->diwstart_h - par->borderstart_h;
 498                 var->hsync_len    = par->borderstart_h +
 499                                    (par->hsync_total - par->borderstop_h);
 500
 501                 var->upper_margin = par->diwstart_v - par->borderstart_v;
 502                 var->lower_margin = par->borderstop_v -
 503                                    (par->diwstart_v + var->yres);
 504                 var->vsync_len    = par->borderstop_v +
 505                                    (par->vsync_total - par->borderstop_v);
 506         }
 507
 508         hsync_total = var->left_margin + var->xres + var->right_margin +
 509                       var->hsync_len;
 510         vtotal = var->upper_margin + var->yres + var->lower_margin +
 511                  var->vsync_len;
 512
 513         if (var->sync & FB_SYNC_BROADCAST) {
 514                 if (var->vmode & FB_VMODE_INTERLACED)
 515                         vtotal /= 2;
 516                 if (vtotal > (PAL_VTOTAL + NTSC_VTOTAL)/2) {
 517                         /* PAL video output */
 518                         /* XXX: Should be using a range here ... ? */
 519                         if (hsync_total != PAL_HTOTAL) {
 520                                 pr_debug("invalid hsync total for PAL\n");
 521                                 return -EINVAL;
 522                         }
 523                 } else {
 524                         /* NTSC video output */
 525                         if (hsync_total != NTSC_HTOTAL) {
 526                                 pr_debug("invalid hsync total for NTSC\n");
 527                                 return -EINVAL;
 528                         }
 529                 }
 530         }
 531
 532         /* Check memory sizes */
 533         line_length = get_line_length(var->xres_virtual, var->bits_per_pixel);
 534         if (line_length * var->yres_virtual > info->fix.smem_len)
 535                 return -ENOMEM;
 536
 537         return 0;
 538 }
 539
 540 static void pvr2_update_display(struct fb_info *info)
 541 {
 542         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 543         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 544
 545         /* Update the start address of the display image */
 546         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 547         fb_writel(par->disp_start +
 548                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 549                   DISP_DIWADDRS);
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Initialize the video mode.  Currently, the 16bpp and 24bpp modes aren't
 554  * very stable.  It's probably due to the fact that a lot of the 2D video
 555  * registers are still undocumented.
 556  */
 557
 558 static void pvr2_init_display(struct fb_info *info)
 559 {
 560         struct pvr2fb_par *par = (struct pvr2fb_par *) info->par;
 561         struct fb_var_screeninfo *var = &info->var;
 562         unsigned int diw_height, diw_width, diw_modulo = 1;
 563         unsigned int bytesperpixel = var->bits_per_pixel >> 3;
 564
 565         /* hsync and vsync totals */
 566         fb_writel((par->vsync_total << 16) | par->hsync_total, DISP_SYNCSIZE);
 567
 568         /* column height, modulo, row width */
 569         /* since we're "panning" within vram, we need to offset things based
 570          * on the offset from the virtual x start to our real gfx. */
 571         if (video_output != VO_VGA && par->is_interlaced)
 572                 diw_modulo += info->fix.line_length / 4;
 573         diw_height = (par->is_interlaced ? var->yres / 2 : var->yres);
 574         diw_width = get_line_length(var->xres, var->bits_per_pixel) / 4;
 575         fb_writel((diw_modulo << 20) | (--diw_height << 10) | --diw_width,
 576                   DISP_DIWSIZE);
 577
 578         /* display address, long and short fields */
 579         fb_writel(par->disp_start, DISP_DIWADDRL);
 580         fb_writel(par->disp_start +
 581                   get_line_length(var->xoffset+var->xres, var->bits_per_pixel),
 582                   DISP_DIWADDRS);
 583
 584         /* border horizontal, border vertical, border color */
 585         fb_writel((par->borderstart_h << 16) | par->borderstop_h, DISP_BRDRHORZ);
 586         fb_writel((par->borderstart_v << 16) | par->borderstop_v, DISP_BRDRVERT);
 587         fb_writel(0, DISP_BRDRCOLR);
 588
 589         /* display window start position */
 590         fb_writel(par->diwstart_h, DISP_DIWHSTRT);
 591         fb_writel((par->diwstart_v << 16) | par->diwstart_v, DISP_DIWVSTRT);
 592
 593         /* misc. settings */
 594         fb_writel((0x16 << 16) | par->is_lowres, DISP_DIWCONF);
 595
 596         /* clock doubler (for VGA), scan doubler, display enable */
 597         fb_writel(((video_output == VO_VGA) << 23) |
 598                   (par->is_doublescan << 1) | 1, DISP_DIWMODE);
 599
 600         /* bits per pixel */
 601         fb_writel(fb_readl(DISP_DIWMODE) | (--bytesperpixel << 2), DISP_DIWMODE);
 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
 668                 fb_writel(0, VOUTC);
 669
 670         return cable_type;
 671 }
 672
 673 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 674 static ssize_t pvr2fb_write(struct fb_info *info, const char *buf,
 675                             size_t count, loff_t *ppos)
 676 {
 677         unsigned long dst, start, end, len;
 678         unsigned int nr_pages;
 679         struct page **pages;
 680         int ret, i;
 681
 682         nr_pages = (count + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 683
 684         pages = kmalloc(nr_pages * sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
 685         if (!pages)
 686                 return -ENOMEM;
 687
 688         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 689         ret = get_user_pages(current, current->mm, (unsigned long)buf,
 690                              nr_pages, WRITE, 0, pages, NULL);
 691         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 692
 693         if (ret < nr_pages) {
 694                 nr_pages = ret;
 695                 ret = -EINVAL;
 696                 goto out_unmap;
 697         }
 698
 699         dma_configure_channel(shdma, 0x12c1);
 700
 701         dst   = (unsigned long)fb_info->screen_base + *ppos;
 702         start = (unsigned long)page_address(pages[0]);
 703         end   = (unsigned long)page_address(pages[nr_pages]);
 704         len   = nr_pages << PAGE_SHIFT;
 705
 706         /* Half-assed contig check */
 707         if (start + len == end) {
 708                 /* As we do this in one shot, it's either all or nothing.. */
 709                 if ((*ppos + len) > fb_info->fix.smem_len) {
 710                         ret = -ENOSPC;
 711                         goto out_unmap;
 712                 }
 713
 714                 dma_write(shdma, start, 0, len);
 715                 dma_write(pvr2dma, 0, dst, len);
 716                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 717
 718                 goto out;
 719         }
 720
 721         /* Not contiguous, writeout per-page instead.. */
 722         for (i = 0; i < nr_pages; i++, dst += PAGE_SIZE) {
 723                 if ((*ppos + (i << PAGE_SHIFT)) > fb_info->fix.smem_len) {
 724                         ret = -ENOSPC;
 725                         goto out_unmap;
 726                 }
 727
 728                 dma_write_page(shdma, (unsigned long)page_address(pages[i]), 0);
 729                 dma_write_page(pvr2dma, 0, dst);
 730                 dma_wait_for_completion(pvr2dma);
 731         }
 732
 733 out:
 734         *ppos += count;
 735         ret = count;
 736
 737 out_unmap:
 738         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
 739                 page_cache_release(pages[i]);
 740
 741         kfree(pages);
 742
 743         return ret;
 744 }
 745 #endif /* CONFIG_SH_DMA */
 746
 747 /**
 748  * pvr2fb_common_init
 749  *
 750  * Common init code for the PVR2 chips.
 751  *
 752  * This mostly takes care of the common aspects of the fb setup and
 753  * registration. It's expected that the board-specific init code has
 754  * already setup pvr2_fix with something meaningful at this point.
 755  *
 756  * Device info reporting is also done here, as well as picking a sane
 757  * default from the modedb. For board-specific modelines, simply define
 758  * a per-board modedb.
 759  *
 760  * Also worth noting is that the cable and video output types are likely
 761  * always going to be VGA for the PCI-based PVR2 boards, but we leave this
 762  * in for flexibility anyways. Who knows, maybe someone has tv-out on a
 763  * PCI-based version of these things ;-)
 764  */
 765 static int __devinit pvr2fb_common_init(void)
 766 {
 767         struct pvr2fb_par *par = currentpar;
 768         unsigned long modememused, rev;
 769
 770         fb_info->screen_base = ioremap_nocache(pvr2_fix.smem_start,
 771                                                pvr2_fix.smem_len);
 772
 773         if (!fb_info->screen_base) {
 774                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap smem space\n");
 775                 goto out_err;
 776         }
 777
 778         par->mmio_base = (unsigned long)ioremap_nocache(pvr2_fix.mmio_start,
 779                                                         pvr2_fix.mmio_len);
 780         if (!par->mmio_base) {
 781                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: Failed to remap mmio space\n");
 782                 goto out_err;
 783         }
 784
 785         fb_memset(fb_info->screen_base, 0, pvr2_fix.smem_len);
 786
 787         pvr2_fix.ypanstep       = nopan  ? 0 : 1;
 788         pvr2_fix.ywrapstep      = nowrap ? 0 : 1;
 789
 790         fb_info->fbops          = &pvr2fb_ops;
 791         fb_info->fix            = pvr2_fix;
 792         fb_info->par            = currentpar;
 793         fb_info->pseudo_palette = (void *)(fb_info->par + 1);
 794         fb_info->flags          = FBINFO_DEFAULT | FBINFO_HWACCEL_YPAN;
 795
 796         if (video_output == VO_VGA)
 797                 defmode = DEFMODE_VGA;
 798
 799         if (!mode_option)
 800                 mode_option = "640x480@60";
 801
 802         if (!fb_find_mode(&fb_info->var, fb_info, mode_option, pvr2_modedb,
 803                           NUM_TOTAL_MODES, &pvr2_modedb[defmode], 16))
 804                 fb_info->var = pvr2_var;
 805
 806         fb_alloc_cmap(&fb_info->cmap, 256, 0);
 807
 808         if (register_framebuffer(fb_info) < 0)
 809                 goto out_err;
 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         printk("fb%d: %s (rev %ld.%ld) frame buffer device, using %ldk/%ldk of video memory\n",
 818                fb_info->node, fb_info->fix.id, (rev >> 4) & 0x0f, rev & 0x0f,
 819                modememused >> 10, (unsigned long)(fb_info->fix.smem_len >> 10));
 820         printk("fb%d: Mode %dx%d-%d pitch = %ld cable: %s video output: %s\n",
 821                fb_info->node, fb_info->var.xres, fb_info->var.yres,
 822                fb_info->var.bits_per_pixel,
 823                get_line_length(fb_info->var.xres, fb_info->var.bits_per_pixel),
 824                (char *)pvr2_get_param(cables, NULL, cable_type, 3),
 825                (char *)pvr2_get_param(outputs, NULL, video_output, 3));
 826
 827 #ifdef CONFIG_SH_STORE_QUEUES
 828         printk(KERN_NOTICE "fb%d: registering with SQ API\n", fb_info->node);
 829
 830         pvr2fb_map = sq_remap(fb_info->fix.smem_start, fb_info->fix.smem_len,
 831                               fb_info->fix.id, pgprot_val(PAGE_SHARED));
 832
 833         printk(KERN_NOTICE "fb%d: Mapped video memory to SQ addr 0x%lx\n",
 834                fb_info->node, pvr2fb_map);
 835 #endif
 836
 837         return 0;
 838
 839 out_err:
 840         if (fb_info->screen_base)
 841                 iounmap(fb_info->screen_base);
 842         if (par->mmio_base)
 843                 iounmap((void *)par->mmio_base);
 844
 845         return -ENXIO;
 846 }
 847
 848 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
 849 static int __init pvr2fb_dc_init(void)
 850 {
 851         if (!mach_is_dreamcast())
 852                 return -ENXIO;
 853
 854         /* Make a guess at the monitor based on the attached cable */
 855         if (pvr2_init_cable() == CT_VGA) {
 856                 fb_info->monspecs.hfmin = 30000;
 857                 fb_info->monspecs.hfmax = 70000;
 858                 fb_info->monspecs.vfmin = 60;
 859                 fb_info->monspecs.vfmax = 60;
 860         } else {
 861                 /* Not VGA, using a TV (taken from acornfb) */
 862                 fb_info->monspecs.hfmin = 15469;
 863                 fb_info->monspecs.hfmax = 15781;
 864                 fb_info->monspecs.vfmin = 49;
 865                 fb_info->monspecs.vfmax = 51;
 866         }
 867
 868         /*
 869          * XXX: This needs to pull default video output via BIOS or other means
 870          */
 871         if (video_output < 0) {
 872                 if (cable_type == CT_VGA) {
 873                         video_output = VO_VGA;
 874                 } else {
 875                         video_output = VO_NTSC;
 876                 }
 877         }
 878
 879         /*
 880          * Nothing exciting about the DC PVR2 .. only a measly 8MiB.
 881          */
 882         pvr2_fix.smem_start     = 0xa5000000;   /* RAM starts here */
 883         pvr2_fix.smem_len       = 8 << 20;
 884
 885         pvr2_fix.mmio_start     = 0xa05f8000;   /* registers start here */
 886         pvr2_fix.mmio_len       = 0x2000;
 887
 888         if (request_irq(HW_EVENT_VSYNC, pvr2fb_interrupt, 0,
 889                         "pvr2 VBL handler", fb_info)) {
 890                 return -EBUSY;
 891         }
 892
 893 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 894         if (request_dma(pvr2dma, "pvr2") != 0) {
 895                 free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
 896                 return -EBUSY;
 897         }
 898 #endif
 899
 900         return pvr2fb_common_init();
 901 }
 902
 903 static void __exit pvr2fb_dc_exit(void)
 904 {
 905         if (fb_info->screen_base) {
 906                 iounmap(fb_info->screen_base);
 907                 fb_info->screen_base = NULL;
 908         }
 909         if (currentpar->mmio_base) {
 910                 iounmap((void *)currentpar->mmio_base);
 911                 currentpar->mmio_base = 0;
 912         }
 913
 914         free_irq(HW_EVENT_VSYNC, 0);
 915 #ifdef CONFIG_SH_DMA
 916         free_dma(pvr2dma);
 917 #endif
 918 }
 919 #endif /* CONFIG_SH_DREAMCAST */
 920
 921 #ifdef CONFIG_PCI
 922 static int __devinit pvr2fb_pci_probe(struct pci_dev *pdev,
 923                                       const struct pci_device_id *ent)
 924 {
 925         int ret;
 926
 927         ret = pci_enable_device(pdev);
 928         if (ret) {
 929                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI enable failed\n");
 930                 return ret;
 931         }
 932
 933         ret = pci_request_regions(pdev, "pvr2fb");
 934         if (ret) {
 935                 printk(KERN_ERR "pvr2fb: PCI request regions failed\n");
 936                 return ret;
 937         }
 938
 939         /*
 940          * Slightly more exciting than the DC PVR2 .. 16MiB!
 941          */
 942         pvr2_fix.smem_start     = pci_resource_start(pdev, 0);
 943         pvr2_fix.smem_len       = pci_resource_len(pdev, 0);
 944
 945         pvr2_fix.mmio_start     = pci_resource_start(pdev, 1);
 946         pvr2_fix.mmio_len       = pci_resource_len(pdev, 1);
 947
 948         fb_info->device         = &pdev->dev;
 949
 950         return pvr2fb_common_init();
 951 }
 952
 953 static void __devexit pvr2fb_pci_remove(struct pci_dev *pdev)
 954 {
 955         if (fb_info->screen_base) {
 956                 iounmap(fb_info->screen_base);
 957                 fb_info->screen_base = NULL;
 958         }
 959         if (currentpar->mmio_base) {
 960                 iounmap((void *)currentpar->mmio_base);
 961                 currentpar->mmio_base = 0;
 962         }
 963
 964         pci_release_regions(pdev);
 965 }
 966
 967 static struct pci_device_id pvr2fb_pci_tbl[] __devinitdata = {
 968         { PCI_VENDOR_ID_NEC, PCI_DEVICE_ID_NEC_NEON250,
 969           PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0 },
 970         { 0, },
 971 };
 972
 973 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, pvr2fb_pci_tbl);
 974
 975 static struct pci_driver pvr2fb_pci_driver = {
 976         .name           = "pvr2fb",
 977         .id_table       = pvr2fb_pci_tbl,
 978         .probe          = pvr2fb_pci_probe,
 979         .remove         = __devexit_p(pvr2fb_pci_remove),
 980 };
 981
 982 static int __init pvr2fb_pci_init(void)
 983 {
 984         return pci_register_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 985 }
 986
 987 static void __exit pvr2fb_pci_exit(void)
 988 {
 989         pci_unregister_driver(&pvr2fb_pci_driver);
 990 }
 991 #endif /* CONFIG_PCI */
 992
 993 static int __devinit pvr2_get_param(const struct pvr2_params *p, const char *s,
 994                                    int val, int size)
 995 {
 996         int i;
 997
 998         for (i = 0 ; i < size ; i++ ) {
 999                 if (s != NULL) {
1000                         if (!strnicmp(p[i].name, s, strlen(s)))
1001                                 return p[i].val;
1002                 } else {
1003                         if (p[i].val == val)
1004                                 return (int)p[i].name;
1005                 }
1006         }
1007         return -1;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Parse command arguments.  Supported arguments are:
1012  *    inverse                             Use inverse color maps
1013  *    cable:composite|rgb|vga             Override the video cable type
1014  *    output:NTSC|PAL|VGA                 Override the video output format
1015  *
1016  *    <xres>x<yres>[-<bpp>][@<refresh>]   or,
1017  *    <name>[-<bpp>][@<refresh>]          Startup using this video mode
1018  */
1019
1020 #ifndef MODULE
1021 static int __init pvr2fb_setup(char *options)
1022 {
1023         char *this_opt;
1024         char cable_arg[80];
1025         char output_arg[80];
1026
1027         if (!options || !*options)
1028                 return 0;
1029
1030         while ((this_opt = strsep(&options, ","))) {
1031                 if (!*this_opt)
1032                         continue;
1033                 if (!strcmp(this_opt, "inverse")) {
1034                         fb_invert_cmaps();
1035                 } else if (!strncmp(this_opt, "cable:", 6)) {
1036                         strcpy(cable_arg, this_opt + 6);
1037                 } else if (!strncmp(this_opt, "output:", 7)) {
1038                         strcpy(output_arg, this_opt + 7);
1039                 } else if (!strncmp(this_opt, "nopan", 5)) {
1040                         nopan = 1;
1041                 } else if (!strncmp(this_opt, "nowrap", 6)) {
1042                         nowrap = 1;
1043                 } else {
1044                         mode_option = this_opt;
1045                 }
1046         }
1047
1048         if (*cable_arg)
1049                 cable_type = pvr2_get_param(cables, cable_arg, 0, 3);
1050         if (*output_arg)
1051                 video_output = pvr2_get_param(outputs, output_arg, 0, 3);
1052
1053         return 0;
1054 }
1055 #endif
1056
1057 static struct pvr2_board {
1058         int (*init)(void);
1059         void (*exit)(void);
1060         char name[16];
1061 } board_driver[] = {
1062 #ifdef CONFIG_SH_DREAMCAST
1063         { pvr2fb_dc_init, pvr2fb_dc_exit, "Sega DC PVR2" },
1064 #endif
1065 #ifdef CONFIG_PCI
1066         { pvr2fb_pci_init, pvr2fb_pci_exit, "PCI PVR2" },
1067 #endif
1068         { 0, },
1069 };
1070
1071 static int __init pvr2fb_init(void)
1072 {
1073         int i, ret = -ENODEV;
1074         int size;
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         size = sizeof(struct fb_info) + sizeof(struct pvr2fb_par) + 16 * sizeof(u32);
1084
1085         fb_info = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
1086         if (!fb_info) {
1087                 printk(KERN_ERR "Failed to allocate memory for fb_info\n");
1088                 return -ENOMEM;
1089         }
1090
1091
1092         currentpar = (struct pvr2fb_par *)(fb_info + 1);
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                         kfree(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         kfree(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");