Quelle  emumpu401.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 *  Copyright (c) by Jaroslav Kysela <perex@perex.cz>
 *  Routines for control of EMU10K1 MPU-401 in UART mode
 */

#include <linux/time.h>
#include <linux/init.h>
#include <sound/core.h>
#include <sound/emu10k1.h>

#define EMU10K1_MIDI_MODE_INPUT  (1<<0)
#define EMU10K1_MIDI_MODE_OUTPUT (1<<1)

static inline unsigned char mpu401_read(struct snd_emu10k1 *emu,
     struct snd_emu10k1_midi *mpu, int idx)
{
 if (emu->audigy)
  return (unsigned char)snd_emu10k1_ptr_read(emu, mpu->port + idx, 0);
 else
  return inb(emu->port + mpu->port + idx);
}

static inline void mpu401_write(struct snd_emu10k1 *emu,
    struct snd_emu10k1_midi *mpu, int data, int idx)
{
 if (emu->audigy)
  snd_emu10k1_ptr_write(emu, mpu->port + idx, 0, data);
 else
  outb(data, emu->port + mpu->port + idx);
}

#define mpu401_write_data(emu, mpu, data) mpu401_write(emu, mpu, data, 0)
#define mpu401_write_cmd(emu, mpu, data) mpu401_write(emu, mpu, data, 1)
#define mpu401_read_data(emu, mpu)  mpu401_read(emu, mpu, 0)
#define mpu401_read_stat(emu, mpu)  mpu401_read(emu, mpu, 1)

#define mpu401_input_avail(emu,mpu) (!(mpu401_read_stat(emu,mpu) & 0x80))
#define mpu401_output_ready(emu,mpu) (!(mpu401_read_stat(emu,mpu) & 0x40))

#define MPU401_RESET  0xff
#define MPU401_ENTER_UART 0x3f
#define MPU401_ACK  0xfe

static void mpu401_clear_rx(struct snd_emu10k1 *emu, struct snd_emu10k1_midi *mpu)
{
 int timeout = 100000;
 for (; timeout > 0 && mpu401_input_avail(emu, mpu); timeout--)
  mpu401_read_data(emu, mpu);
#ifdef CONFIG_SND_DEBUG
 if (timeout <= 0)
  dev_err(emu->card->dev,
   "cmd: clear rx timeout (status = 0x%x)\n",
   mpu401_read_stat(emu, mpu));
#endif
}

/*

 */

static void do_emu10k1_midi_interrupt(struct snd_emu10k1 *emu, struct snd_emu10k1_midi *midi, unsigned int status)
{
 unsigned char byte;

 if (midi->rmidi == NULL) {
  snd_emu10k1_intr_disable(emu, midi->tx_enable | midi->rx_enable);
  return;
 }

 spin_lock(&midi->input_lock);
 if ((status & midi->ipr_rx) && mpu401_input_avail(emu, midi)) {
  if (!(midi->midi_mode & EMU10K1_MIDI_MODE_INPUT)) {
   mpu401_clear_rx(emu, midi);
  } else {
   byte = mpu401_read_data(emu, midi);
   if (midi->substream_input)
    snd_rawmidi_receive(midi->substream_input, &byte, 1);
  }
 }
 spin_unlock(&midi->input_lock);

 spin_lock(&midi->output_lock);
 if ((status & midi->ipr_tx) && mpu401_output_ready(emu, midi)) {
  if (midi->substream_output &&
      snd_rawmidi_transmit(midi->substream_output, &byte, 1) == 1) {
   mpu401_write_data(emu, midi, byte);
  } else {
   snd_emu10k1_intr_disable(emu, midi->tx_enable);
  }
 }
 spin_unlock(&midi->output_lock);
}

static void snd_emu10k1_midi_interrupt(struct snd_emu10k1 *emu, unsigned int status)
{
 do_emu10k1_midi_interrupt(emu, &emu->midi, status);
}

static void snd_emu10k1_midi_interrupt2(struct snd_emu10k1 *emu, unsigned int status)
{
 do_emu10k1_midi_interrupt(emu, &emu->midi2, status);
}

static int snd_emu10k1_midi_cmd(struct snd_emu10k1 * emu, struct snd_emu10k1_midi *midi, unsigned char cmd, int ack)
{
 int timeout, ok;

 spin_lock_irq(&midi->input_lock);
 mpu401_write_data(emu, midi, 0x00);
 /* mpu401_clear_rx(emu, midi); */

 mpu401_write_cmd(emu, midi, cmd);
 if (ack) {
  ok = 0;
  timeout = 10000;
  while (!ok && timeout-- > 0) {
   if (mpu401_input_avail(emu, midi)) {
    if (mpu401_read_data(emu, midi) == MPU401_ACK)
     ok = 1;
   }
  }
  if (!ok && mpu401_read_data(emu, midi) == MPU401_ACK)
   ok = 1;
 } else {
  ok = 1;
 }
 spin_unlock_irq(&midi->input_lock);
 if (!ok) {
  dev_err(emu->card->dev,
   "midi_cmd: 0x%x failed at 0x%lx (status = 0x%x, data = 0x%x)!!!\n",
      cmd, emu->port,
      mpu401_read_stat(emu, midi),
      mpu401_read_data(emu, midi));
  return 1;
 }
 return 0;
}

static int snd_emu10k1_midi_input_open(struct snd_rawmidi_substream *substream)
{
 struct snd_emu10k1 *emu;
 struct snd_emu10k1_midi *midi = (struct snd_emu10k1_midi *)substream->rmidi->private_data;

 emu = midi->emu;
 if (snd_BUG_ON(!emu))
  return -ENXIO;
 spin_lock_irq(&midi->open_lock);
 midi->midi_mode |= EMU10K1_MIDI_MODE_INPUT;
 midi->substream_input = substream;
 if (!(midi->midi_mode & EMU10K1_MIDI_MODE_OUTPUT)) {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
  if (snd_emu10k1_midi_cmd(emu, midi, MPU401_RESET, 1))
   goto error_out;
  if (snd_emu10k1_midi_cmd(emu, midi, MPU401_ENTER_UART, 1))
   goto error_out;
 } else {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
 }
 return 0;

error_out:
 return -EIO;
}

static int snd_emu10k1_midi_output_open(struct snd_rawmidi_substream *substream)
{
 struct snd_emu10k1 *emu;
 struct snd_emu10k1_midi *midi = (struct snd_emu10k1_midi *)substream->rmidi->private_data;

 emu = midi->emu;
 if (snd_BUG_ON(!emu))
  return -ENXIO;
 spin_lock_irq(&midi->open_lock);
 midi->midi_mode |= EMU10K1_MIDI_MODE_OUTPUT;
 midi->substream_output = substream;
 if (!(midi->midi_mode & EMU10K1_MIDI_MODE_INPUT)) {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
  if (snd_emu10k1_midi_cmd(emu, midi, MPU401_RESET, 1))
   goto error_out;
  if (snd_emu10k1_midi_cmd(emu, midi, MPU401_ENTER_UART, 1))
   goto error_out;
 } else {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
 }
 return 0;

error_out:
 return -EIO;
}

static int snd_emu10k1_midi_input_close(struct snd_rawmidi_substream *substream)
{
 struct snd_emu10k1 *emu;
 struct snd_emu10k1_midi *midi = (struct snd_emu10k1_midi *)substream->rmidi->private_data;
 int err = 0;

 emu = midi->emu;
 if (snd_BUG_ON(!emu))
  return -ENXIO;
 spin_lock_irq(&midi->open_lock);
 snd_emu10k1_intr_disable(emu, midi->rx_enable);
 midi->midi_mode &= ~EMU10K1_MIDI_MODE_INPUT;
 midi->substream_input = NULL;
 if (!(midi->midi_mode & EMU10K1_MIDI_MODE_OUTPUT)) {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
  err = snd_emu10k1_midi_cmd(emu, midi, MPU401_RESET, 0);
 } else {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
 }
 return err;
}

static int snd_emu10k1_midi_output_close(struct snd_rawmidi_substream *substream)
{
 struct snd_emu10k1 *emu;
 struct snd_emu10k1_midi *midi = (struct snd_emu10k1_midi *)substream->rmidi->private_data;
 int err = 0;

 emu = midi->emu;
 if (snd_BUG_ON(!emu))
  return -ENXIO;
 spin_lock_irq(&midi->open_lock);
 snd_emu10k1_intr_disable(emu, midi->tx_enable);
 midi->midi_mode &= ~EMU10K1_MIDI_MODE_OUTPUT;
 midi->substream_output = NULL;
 if (!(midi->midi_mode & EMU10K1_MIDI_MODE_INPUT)) {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
  err = snd_emu10k1_midi_cmd(emu, midi, MPU401_RESET, 0);
 } else {
  spin_unlock_irq(&midi->open_lock);
 }
 return err;
}

static void snd_emu10k1_midi_input_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up)
{
 struct snd_emu10k1 *emu;
 struct snd_emu10k1_midi *midi = (struct snd_emu10k1_midi *)substream->rmidi->private_data;
 emu = midi->emu;
 if (snd_BUG_ON(!emu))
  return;

 if (up)
  snd_emu10k1_intr_enable(emu, midi->rx_enable);
 else
  snd_emu10k1_intr_disable(emu, midi->rx_enable);
}

static void snd_emu10k1_midi_output_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up)
{
 struct snd_emu10k1 *emu;
 struct snd_emu10k1_midi *midi = (struct snd_emu10k1_midi *)substream->rmidi->private_data;

 emu = midi->emu;
 if (snd_BUG_ON(!emu))
  return;

 if (up) {
  int max = 4;
  unsigned char byte;
 
  /* try to send some amount of bytes here before interrupts */
  spin_lock_irq(&midi->output_lock);
  while (max > 0) {
   if (mpu401_output_ready(emu, midi)) {
    if (!(midi->midi_mode & EMU10K1_MIDI_MODE_OUTPUT) ||
        snd_rawmidi_transmit(substream, &byte, 1) != 1) {
     /* no more data */
     spin_unlock_irq(&midi->output_lock);
     return;
    }
    mpu401_write_data(emu, midi, byte);
    max--;
   } else {
    break;
   }
  }
  spin_unlock_irq(&midi->output_lock);
  snd_emu10k1_intr_enable(emu, midi->tx_enable);
 } else {
  snd_emu10k1_intr_disable(emu, midi->tx_enable);
 }
}

/*

 */

static const struct snd_rawmidi_ops snd_emu10k1_midi_output =
{
 .open =  snd_emu10k1_midi_output_open,
 .close = snd_emu10k1_midi_output_close,
 .trigger = snd_emu10k1_midi_output_trigger,
};

static const struct snd_rawmidi_ops snd_emu10k1_midi_input =
{
 .open =  snd_emu10k1_midi_input_open,
 .close = snd_emu10k1_midi_input_close,
 .trigger = snd_emu10k1_midi_input_trigger,
};

static void snd_emu10k1_midi_free(struct snd_rawmidi *rmidi)
{
 struct snd_emu10k1_midi *midi = rmidi->private_data;
 midi->interrupt = NULL;
 midi->rmidi = NULL;
}

static int emu10k1_midi_init(struct snd_emu10k1 *emu, struct snd_emu10k1_midi *midi, int device, char *name)
{
 struct snd_rawmidi *rmidi;
 int err;

 err = snd_rawmidi_new(emu->card, name, device, 1, 1, &rmidi);
 if (err < 0)
  return err;
 midi->emu = emu;
 spin_lock_init(&midi->open_lock);
 spin_lock_init(&midi->input_lock);
 spin_lock_init(&midi->output_lock);
 strscpy(rmidi->name, name);
 snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_OUTPUT, &snd_emu10k1_midi_output);
 snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_INPUT, &snd_emu10k1_midi_input);
 rmidi->info_flags |= SNDRV_RAWMIDI_INFO_OUTPUT |
                      SNDRV_RAWMIDI_INFO_INPUT |
                      SNDRV_RAWMIDI_INFO_DUPLEX;
 rmidi->private_data = midi;
 rmidi->private_free = snd_emu10k1_midi_free;
 midi->rmidi = rmidi;
 return 0;
}

int snd_emu10k1_midi(struct snd_emu10k1 *emu)
{
 struct snd_emu10k1_midi *midi = &emu->midi;
 int err;

 err = emu10k1_midi_init(emu, midi, 0, "EMU10K1 MPU-401 (UART)");
 if (err < 0)
  return err;

 midi->tx_enable = INTE_MIDITXENABLE;
 midi->rx_enable = INTE_MIDIRXENABLE;
 midi->port = MUDATA;
 midi->ipr_tx = IPR_MIDITRANSBUFEMPTY;
 midi->ipr_rx = IPR_MIDIRECVBUFEMPTY;
 midi->interrupt = snd_emu10k1_midi_interrupt;
 return 0;
}

int snd_emu10k1_audigy_midi(struct snd_emu10k1 *emu)
{
 struct snd_emu10k1_midi *midi;
 int err;

 midi = &emu->midi;
 err = emu10k1_midi_init(emu, midi, 0, "Audigy MPU-401 (UART)");
 if (err < 0)
  return err;

 midi->tx_enable = INTE_MIDITXENABLE;
 midi->rx_enable = INTE_MIDIRXENABLE;
 midi->port = A_MUDATA1;
 midi->ipr_tx = IPR_MIDITRANSBUFEMPTY;
 midi->ipr_rx = IPR_MIDIRECVBUFEMPTY;
 midi->interrupt = snd_emu10k1_midi_interrupt;

 midi = &emu->midi2;
 err = emu10k1_midi_init(emu, midi, 1, "Audigy MPU-401 #2");
 if (err < 0)
  return err;

 midi->tx_enable = INTE_A_MIDITXENABLE2;
 midi->rx_enable = INTE_A_MIDIRXENABLE2;
 midi->port = A_MUDATA2;
 midi->ipr_tx = IPR_A_MIDITRANSBUFEMPTY2;
 midi->ipr_rx = IPR_A_MIDIRECVBUFEMPTY2;
 midi->interrupt = snd_emu10k1_midi_interrupt2;
 return 0;
}