drivers/video/geode/gxfb_core.c

   1 /*
   2  * Geode GX framebuffer driver.
   3  *
   4  *   Copyright (C) 2006 Arcom Control Systems Ltd.
   5  *
   6  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   7  *   under the terms of the GNU General Public License as published by the
   8  *   Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
   9  *   option) any later version.
  10  *
  11  *
  12  * This driver assumes that the BIOS has created a virtual PCI device header
  13  * for the video device. The PCI header is assumed to contain the following
  14  * BARs:
  15  *
  16  *    BAR0 - framebuffer memory
  17  *    BAR1 - graphics processor registers
  18  *    BAR2 - display controller registers
  19  *    BAR3 - video processor and flat panel control registers.
  20  *
  21  * 16 MiB of framebuffer memory is assumed to be available.
  22  */
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/errno.h>
  26 #include <linux/string.h>
  27 #include <linux/mm.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/delay.h>
  30 #include <linux/fb.h>
  31 #include <linux/console.h>
  32 #include <linux/suspend.h>
  33 #include <linux/init.h>
  34 #include <linux/pci.h>
  35 #include <asm/geode.h>
  36
  37 #include "gxfb.h"
  38
  39 static char *mode_option;
  40 static int vram;
  41 static int vt_switch;
  42
  43 /* Modes relevant to the GX (taken from modedb.c) */
  44 static const struct fb_videomode gx_modedb[] __initdata = {
  45         /* 640x480-60 VESA */
  46         { NULL, 60, 640, 480, 39682,  48, 16, 33, 10, 96, 2,
  47           0, FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  48         /* 640x480-75 VESA */
  49         { NULL, 75, 640, 480, 31746, 120, 16, 16, 01, 64, 3,
  50           0, FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  51         /* 640x480-85 VESA */
  52         { NULL, 85, 640, 480, 27777, 80, 56, 25, 01, 56, 3,
  53           0, FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  54         /* 800x600-60 VESA */
  55         { NULL, 60, 800, 600, 25000, 88, 40, 23, 01, 128, 4,
  56           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  57           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  58         /* 800x600-75 VESA */
  59         { NULL, 75, 800, 600, 20202, 160, 16, 21, 01, 80, 3,
  60           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  61           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  62         /* 800x600-85 VESA */
  63         { NULL, 85, 800, 600, 17761, 152, 32, 27, 01, 64, 3,
  64           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  65           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  66         /* 1024x768-60 VESA */
  67         { NULL, 60, 1024, 768, 15384, 160, 24, 29, 3, 136, 6,
  68           0, FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  69         /* 1024x768-75 VESA */
  70         { NULL, 75, 1024, 768, 12690, 176, 16, 28, 1, 96, 3,
  71           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  72           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  73         /* 1024x768-85 VESA */
  74         { NULL, 85, 1024, 768, 10582, 208, 48, 36, 1, 96, 3,
  75           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  76           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  77         /* 1280x960-60 VESA */
  78         { NULL, 60, 1280, 960, 9259, 312, 96, 36, 1, 112, 3,
  79           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  80           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  81         /* 1280x960-85 VESA */
  82         { NULL, 85, 1280, 960, 6734, 224, 64, 47, 1, 160, 3,
  83           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  84           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  85         /* 1280x1024-60 VESA */
  86         { NULL, 60, 1280, 1024, 9259, 248, 48, 38, 1, 112, 3,
  87           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  88           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  89         /* 1280x1024-75 VESA */
  90         { NULL, 75, 1280, 1024, 7407, 248, 16, 38, 1, 144, 3,
  91           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  92           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  93         /* 1280x1024-85 VESA */
  94         { NULL, 85, 1280, 1024, 6349, 224, 64, 44, 1, 160, 3,
  95           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
  96           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
  97         /* 1600x1200-60 VESA */
  98         { NULL, 60, 1600, 1200, 6172, 304, 64, 46, 1, 192, 3,
  99           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 100           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
 101         /* 1600x1200-75 VESA */
 102         { NULL, 75, 1600, 1200, 4938, 304, 64, 46, 1, 192, 3,
 103           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 104           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
 105         /* 1600x1200-85 VESA */
 106         { NULL, 85, 1600, 1200, 4357, 304, 64, 46, 1, 192, 3,
 107           FB_SYNC_HOR_HIGH_ACT | FB_SYNC_VERT_HIGH_ACT,
 108           FB_VMODE_NONINTERLACED, FB_MODE_IS_VESA },
 109 };
 110
 111 static int gxfb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)
 112 {
 113         if (var->xres > 1600 || var->yres > 1200)
 114                 return -EINVAL;
 115         if ((var->xres > 1280 || var->yres > 1024) && var->bits_per_pixel > 16)
 116                 return -EINVAL;
 117
 118         if (var->bits_per_pixel == 32) {
 119                 var->red.offset   = 16; var->red.length   = 8;
 120                 var->green.offset =  8; var->green.length = 8;
 121                 var->blue.offset  =  0; var->blue.length  = 8;
 122         } else if (var->bits_per_pixel == 16) {
 123                 var->red.offset   = 11; var->red.length   = 5;
 124                 var->green.offset =  5; var->green.length = 6;
 125                 var->blue.offset  =  0; var->blue.length  = 5;
 126         } else if (var->bits_per_pixel == 8) {
 127                 var->red.offset   = 0; var->red.length   = 8;
 128                 var->green.offset = 0; var->green.length = 8;
 129                 var->blue.offset  = 0; var->blue.length  = 8;
 130         } else
 131                 return -EINVAL;
 132         var->transp.offset = 0; var->transp.length = 0;
 133
 134         /* Enough video memory? */
 135         if (gx_line_delta(var->xres, var->bits_per_pixel) * var->yres > info->fix.smem_len)
 136                 return -EINVAL;
 137
 138         /* FIXME: Check timing parameters here? */
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static int gxfb_set_par(struct fb_info *info)
 144 {
 145         if (info->var.bits_per_pixel > 8) {
 146                 info->fix.visual = FB_VISUAL_TRUECOLOR;
 147                 fb_dealloc_cmap(&info->cmap);
 148         } else {
 149                 info->fix.visual = FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR;
 150                 fb_alloc_cmap(&info->cmap, 1<<info->var.bits_per_pixel, 0);
 151         }
 152
 153         info->fix.line_length = gx_line_delta(info->var.xres, info->var.bits_per_pixel);
 154
 155         gx_set_mode(info);
 156
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 static inline u_int chan_to_field(u_int chan, struct fb_bitfield *bf)
 161 {
 162         chan &= 0xffff;
 163         chan >>= 16 - bf->length;
 164         return chan << bf->offset;
 165 }
 166
 167 static int gxfb_setcolreg(unsigned regno, unsigned red, unsigned green,
 168                            unsigned blue, unsigned transp,
 169                            struct fb_info *info)
 170 {
 171         if (info->var.grayscale) {
 172                 /* grayscale = 0.30*R + 0.59*G + 0.11*B */
 173                 red = green = blue = (red * 77 + green * 151 + blue * 28) >> 8;
 174         }
 175
 176         /* Truecolor has hardware independent palette */
 177         if (info->fix.visual == FB_VISUAL_TRUECOLOR) {
 178                 u32 *pal = info->pseudo_palette;
 179                 u32 v;
 180
 181                 if (regno >= 16)
 182                         return -EINVAL;
 183
 184                 v  = chan_to_field(red, &info->var.red);
 185                 v |= chan_to_field(green, &info->var.green);
 186                 v |= chan_to_field(blue, &info->var.blue);
 187
 188                 pal[regno] = v;
 189         } else {
 190                 if (regno >= 256)
 191                         return -EINVAL;
 192
 193                 gx_set_hw_palette_reg(info, regno, red, green, blue);
 194         }
 195
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static int gxfb_blank(int blank_mode, struct fb_info *info)
 200 {
 201         return gx_blank_display(info, blank_mode);
 202 }
 203
 204 static int __init gxfb_map_video_memory(struct fb_info *info, struct pci_dev *dev)
 205 {
 206         struct gxfb_par *par = info->par;
 207         int ret;
 208
 209         ret = pci_enable_device(dev);
 210         if (ret < 0)
 211                 return ret;
 212
 213         ret = pci_request_region(dev, 3, "gxfb (video processor)");
 214         if (ret < 0)
 215                 return ret;
 216         par->vid_regs = ioremap(pci_resource_start(dev, 3),
 217                                 pci_resource_len(dev, 3));
 218         if (!par->vid_regs)
 219                 return -ENOMEM;
 220
 221         ret = pci_request_region(dev, 2, "gxfb (display controller)");
 222         if (ret < 0)
 223                 return ret;
 224         par->dc_regs = ioremap(pci_resource_start(dev, 2), pci_resource_len(dev, 2));
 225         if (!par->dc_regs)
 226                 return -ENOMEM;
 227
 228         ret = pci_request_region(dev, 1, "gxfb (graphics processor)");
 229         if (ret < 0)
 230                 return ret;
 231         par->gp_regs = ioremap(pci_resource_start(dev, 1),
 232         pci_resource_len(dev, 1));
 233
 234         if (!par->gp_regs)
 235                 return -ENOMEM;
 236
 237         ret = pci_request_region(dev, 0, "gxfb (framebuffer)");
 238         if (ret < 0)
 239                 return ret;
 240
 241         info->fix.smem_start = pci_resource_start(dev, 0);
 242         info->fix.smem_len = vram ? vram : gx_frame_buffer_size();
 243         info->screen_base = ioremap(info->fix.smem_start, info->fix.smem_len);
 244         if (!info->screen_base)
 245                 return -ENOMEM;
 246
 247         /* Set the 16MiB aligned base address of the graphics memory region
 248          * in the display controller */
 249
 250         write_dc(par, DC_GLIU0_MEM_OFFSET, info->fix.smem_start & 0xFF000000);
 251
 252         dev_info(&dev->dev, "%d KiB of video memory at 0x%lx\n",
 253                  info->fix.smem_len / 1024, info->fix.smem_start);
 254
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 static struct fb_ops gxfb_ops = {
 259         .owner          = THIS_MODULE,
 260         .fb_check_var   = gxfb_check_var,
 261         .fb_set_par     = gxfb_set_par,
 262         .fb_setcolreg   = gxfb_setcolreg,
 263         .fb_blank       = gxfb_blank,
 264         /* No HW acceleration for now. */
 265         .fb_fillrect    = cfb_fillrect,
 266         .fb_copyarea    = cfb_copyarea,
 267         .fb_imageblit   = cfb_imageblit,
 268 };
 269
 270 static struct fb_info * __init gxfb_init_fbinfo(struct device *dev)
 271 {
 272         struct gxfb_par *par;
 273         struct fb_info *info;
 274
 275         /* Alloc enough space for the pseudo palette. */
 276         info = framebuffer_alloc(sizeof(struct gxfb_par) + sizeof(u32) * 16,
 277                         dev);
 278         if (!info)
 279                 return NULL;
 280
 281         par = info->par;
 282
 283         strcpy(info->fix.id, "Geode GX");
 284
 285         info->fix.type          = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
 286         info->fix.type_aux      = 0;
 287         info->fix.xpanstep      = 0;
 288         info->fix.ypanstep      = 0;
 289         info->fix.ywrapstep     = 0;
 290         info->fix.accel         = FB_ACCEL_NONE;
 291
 292         info->var.nonstd        = 0;
 293         info->var.activate      = FB_ACTIVATE_NOW;
 294         info->var.height        = -1;
 295         info->var.width = -1;
 296         info->var.accel_flags = 0;
 297         info->var.vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED;
 298
 299         info->fbops             = &gxfb_ops;
 300         info->flags             = FBINFO_DEFAULT;
 301         info->node              = -1;
 302
 303         info->pseudo_palette    = (void *)par + sizeof(struct gxfb_par);
 304
 305         info->var.grayscale     = 0;
 306
 307         return info;
 308 }
 309
 310 #ifdef CONFIG_PM
 311 static int gxfb_suspend(struct pci_dev *pdev, pm_message_t state)
 312 {
 313         struct fb_info *info = pci_get_drvdata(pdev);
 314
 315         if (state.event == PM_EVENT_SUSPEND) {
 316                 acquire_console_sem();
 317                 gx_powerdown(info);
 318                 fb_set_suspend(info, 1);
 319                 release_console_sem();
 320         }
 321
 322         /* there's no point in setting PCI states; we emulate PCI, so
 323          * we don't end up getting power savings anyways */
 324
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 static int gxfb_resume(struct pci_dev *pdev)
 329 {
 330         struct fb_info *info = pci_get_drvdata(pdev);
 331         int ret;
 332
 333         acquire_console_sem();
 334         ret = gx_powerup(info);
 335         if (ret) {
 336                 printk(KERN_ERR "gxfb:  power up failed!\n");
 337                 return ret;
 338         }
 339
 340         fb_set_suspend(info, 0);
 341         release_console_sem();
 342         return 0;
 343 }
 344 #endif
 345
 346 static int __init gxfb_probe(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *id)
 347 {
 348         struct gxfb_par *par;
 349         struct fb_info *info;
 350         int ret;
 351         unsigned long val;
 352
 353         info = gxfb_init_fbinfo(&pdev->dev);
 354         if (!info)
 355                 return -ENOMEM;
 356         par = info->par;
 357
 358         if ((ret = gxfb_map_video_memory(info, pdev)) < 0) {
 359                 dev_err(&pdev->dev, "failed to map frame buffer or controller registers\n");
 360                 goto err;
 361         }
 362
 363         /* Figure out if this is a TFT or CRT part */
 364
 365         rdmsrl(MSR_GX_GLD_MSR_CONFIG, val);
 366
 367         if ((val & MSR_GX_GLD_MSR_CONFIG_FP) == MSR_GX_GLD_MSR_CONFIG_FP)
 368                 par->enable_crt = 0;
 369         else
 370                 par->enable_crt = 1;
 371
 372         ret = fb_find_mode(&info->var, info, mode_option,
 373                            gx_modedb, ARRAY_SIZE(gx_modedb), NULL, 16);
 374         if (ret == 0 || ret == 4) {
 375                 dev_err(&pdev->dev, "could not find valid video mode\n");
 376                 ret = -EINVAL;
 377                 goto err;
 378         }
 379
 380
 381         /* Clear the frame buffer of garbage. */
 382         memset_io(info->screen_base, 0, info->fix.smem_len);
 383
 384         gxfb_check_var(&info->var, info);
 385         gxfb_set_par(info);
 386
 387         pm_set_vt_switch(vt_switch);
 388
 389         if (register_framebuffer(info) < 0) {
 390                 ret = -EINVAL;
 391                 goto err;
 392         }
 393         pci_set_drvdata(pdev, info);
 394         printk(KERN_INFO "fb%d: %s frame buffer device\n", info->node, info->fix.id);
 395         return 0;
 396
 397   err:
 398         if (info->screen_base) {
 399                 iounmap(info->screen_base);
 400                 pci_release_region(pdev, 0);
 401         }
 402         if (par->vid_regs) {
 403                 iounmap(par->vid_regs);
 404                 pci_release_region(pdev, 3);
 405         }
 406         if (par->dc_regs) {
 407                 iounmap(par->dc_regs);
 408                 pci_release_region(pdev, 2);
 409         }
 410         if (par->gp_regs) {
 411                 iounmap(par->gp_regs);
 412                 pci_release_region(pdev, 1);
 413         }
 414
 415         if (info)
 416                 framebuffer_release(info);
 417         return ret;
 418 }
 419
 420 static void gxfb_remove(struct pci_dev *pdev)
 421 {
 422         struct fb_info *info = pci_get_drvdata(pdev);
 423         struct gxfb_par *par = info->par;
 424
 425         unregister_framebuffer(info);
 426
 427         iounmap((void __iomem *)info->screen_base);
 428         pci_release_region(pdev, 0);
 429
 430         iounmap(par->vid_regs);
 431         pci_release_region(pdev, 3);
 432
 433         iounmap(par->dc_regs);
 434         pci_release_region(pdev, 2);
 435
 436         iounmap(par->gp_regs);
 437         pci_release_region(pdev, 1);
 438
 439         pci_set_drvdata(pdev, NULL);
 440
 441         framebuffer_release(info);
 442 }
 443
 444 static struct pci_device_id gxfb_id_table[] = {
 445         { PCI_DEVICE(PCI_VENDOR_ID_NS, PCI_DEVICE_ID_NS_GX_VIDEO) },
 446         { 0, }
 447 };
 448
 449 MODULE_DEVICE_TABLE(pci, gxfb_id_table);
 450
 451 static struct pci_driver gxfb_driver = {
 452         .name           = "gxfb",
 453         .id_table       = gxfb_id_table,
 454         .probe          = gxfb_probe,
 455         .remove         = gxfb_remove,
 456 #ifdef CONFIG_PM
 457         .suspend        = gxfb_suspend,
 458         .resume         = gxfb_resume,
 459 #endif
 460 };
 461
 462 #ifndef MODULE
 463 static int __init gxfb_setup(char *options)
 464 {
 465
 466         char *opt;
 467
 468         if (!options || !*options)
 469                 return 0;
 470
 471         while ((opt = strsep(&options, ",")) != NULL) {
 472                 if (!*opt)
 473                         continue;
 474
 475                 mode_option = opt;
 476         }
 477
 478         return 0;
 479 }
 480 #endif
 481
 482 static int __init gxfb_init(void)
 483 {
 484 #ifndef MODULE
 485         char *option = NULL;
 486
 487         if (fb_get_options("gxfb", &option))
 488                 return -ENODEV;
 489
 490         gxfb_setup(option);
 491 #endif
 492         return pci_register_driver(&gxfb_driver);
 493 }
 494
 495 static void __exit gxfb_cleanup(void)
 496 {
 497         pci_unregister_driver(&gxfb_driver);
 498 }
 499
 500 module_init(gxfb_init);
 501 module_exit(gxfb_cleanup);
 502
 503 module_param(mode_option, charp, 0);
 504 MODULE_PARM_DESC(mode_option, "video mode (<x>x<y>[-<bpp>][@<refr>])");
 505
 506 module_param(vram, int, 0);
 507 MODULE_PARM_DESC(vram, "video memory size");
 508
 509 module_param(vt_switch, int, 0);
 510 MODULE_PARM_DESC(vt_switch, "enable VT switch during suspend/resume");
 511
 512 MODULE_DESCRIPTION("Framebuffer driver for the AMD Geode GX");
 513 MODULE_LICENSE("GPL");