Quelle  overlay.c   Sprache: C

/*
 * Copyright 2013 Ilia Mirkin
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
 * all copies or substantial portions of the Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
 * THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
 * WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF
 * OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
 * SOFTWARE.
 *
 * Implementation based on the pre-KMS implementation in xf86-video-nouveau,
 * written by Arthur Huillet.
 */

#include <drm/drm_crtc.h>
#include <drm/drm_fourcc.h>

#include "nouveau_drv.h"

#include "nouveau_bo.h"
#include "nouveau_connector.h"
#include "nouveau_display.h"
#include "nouveau_gem.h"
#include "nvreg.h"
#include "disp.h"

struct nouveau_plane {
 struct drm_plane base;
 bool flip;
 struct nouveau_bo *cur;

 struct {
  struct drm_property *colorkey;
  struct drm_property *contrast;
  struct drm_property *brightness;
  struct drm_property *hue;
  struct drm_property *saturation;
 } props;

 int colorkey;
 int contrast;
 int brightness;
 int hue;
 int saturation;
 enum drm_color_encoding color_encoding;

 void (*set_params)(struct nouveau_plane *);
};

static uint32_t formats[] = {
 DRM_FORMAT_YUYV,
 DRM_FORMAT_UYVY,
 DRM_FORMAT_NV12,
 DRM_FORMAT_NV21,
};

/* Sine can be approximated with
 * http://en.wikipedia.org/wiki/Bhaskara_I's_sine_approximation_formula
 * sin(x degrees) ~= 4 x (180 - x) / (40500 - x (180 - x) )
 * Note that this only works for the range [0, 180].
 * Also note that sin(x) == -sin(x - 180)
 */
static inline int
sin_mul(int degrees, int factor)
{
 if (degrees > 180) {
  degrees -= 180;
  factor *= -1;
 }
 return factor * 4 * degrees * (180 - degrees) /
  (40500 - degrees * (180 - degrees));
}

/* cos(x) = sin(x + 90) */
static inline int
cos_mul(int degrees, int factor)
{
 return sin_mul((degrees + 90) % 360, factor);
}

static int
verify_scaling(const struct drm_framebuffer *fb, uint8_t shift,
               uint32_t src_x, uint32_t src_y, uint32_t src_w, uint32_t src_h,
               uint32_t crtc_w, uint32_t crtc_h)
{
 if (crtc_w < (src_w >> shift) || crtc_h < (src_h >> shift)) {
  DRM_DEBUG_KMS("Unsuitable framebuffer scaling: %dx%d -> %dx%d\n",
         src_w, src_h, crtc_w, crtc_h);
  return -ERANGE;
 }

 if (src_x != 0 || src_y != 0) {
  DRM_DEBUG_KMS("Unsuitable framebuffer offset: %d,%d\n",
                              src_x, src_y);
  return -ERANGE;
 }

 return 0;
}

static int
nv10_update_plane(struct drm_plane *plane, struct drm_crtc *crtc,
    struct drm_framebuffer *fb, int crtc_x, int crtc_y,
    unsigned int crtc_w, unsigned int crtc_h,
    uint32_t src_x, uint32_t src_y,
    uint32_t src_w, uint32_t src_h,
    struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx)
{
 struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(plane->dev);
 struct nvif_object *dev = &drm->client.device.object;
 struct nouveau_plane *nv_plane =
  container_of(plane, struct nouveau_plane, base);
 struct nouveau_crtc *nv_crtc = nouveau_crtc(crtc);
 struct nouveau_bo *cur = nv_plane->cur;
 struct nouveau_bo *nvbo;
 bool flip = nv_plane->flip;
 int soff = NV_PCRTC0_SIZE * nv_crtc->index;
 int soff2 = NV_PCRTC0_SIZE * !nv_crtc->index;
 unsigned shift = drm->client.device.info.chipset >= 0x30 ? 1 : 3;
 unsigned format = 0;
 int ret;

 /* Source parameters given in 16.16 fixed point, ignore fractional. */
 src_x >>= 16;
 src_y >>= 16;
 src_w >>= 16;
 src_h >>= 16;

 ret = verify_scaling(fb, shift, 0, 0, src_w, src_h, crtc_w, crtc_h);
 if (ret)
  return ret;

 nvbo = nouveau_gem_object(fb->obj[0]);
 ret = nouveau_bo_pin(nvbo, NOUVEAU_GEM_DOMAIN_VRAM, false);
 if (ret)
  return ret;

 nv_plane->cur = nvbo;

 nvif_mask(dev, NV_PCRTC_ENGINE_CTRL + soff, NV_CRTC_FSEL_OVERLAY, NV_CRTC_FSEL_OVERLAY);
 nvif_mask(dev, NV_PCRTC_ENGINE_CTRL + soff2, NV_CRTC_FSEL_OVERLAY, 0);

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_BASE(flip), 0);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_OFFSET_BUFF(flip), nvbo->offset);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_SIZE_IN(flip), src_h << 16 | src_w);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_POINT_IN(flip), src_y << 16 | src_x);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_DS_DX(flip), (src_w << 20) / crtc_w);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_DT_DY(flip), (src_h << 20) / crtc_h);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_POINT_OUT(flip), crtc_y << 16 | crtc_x);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_SIZE_OUT(flip), crtc_h << 16 | crtc_w);

 if (fb->format->format == DRM_FORMAT_YUYV ||
     fb->format->format == DRM_FORMAT_NV12)
  format |= NV_PVIDEO_FORMAT_COLOR_LE_CR8YB8CB8YA8;
 if (fb->format->format == DRM_FORMAT_NV12 ||
     fb->format->format == DRM_FORMAT_NV21)
  format |= NV_PVIDEO_FORMAT_PLANAR;
 if (nv_plane->color_encoding == DRM_COLOR_YCBCR_BT709)
  format |= NV_PVIDEO_FORMAT_MATRIX_ITURBT709;
 if (nv_plane->colorkey & (1 << 24))
  format |= NV_PVIDEO_FORMAT_DISPLAY_COLOR_KEY;

 if (format & NV_PVIDEO_FORMAT_PLANAR) {
  nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_UVPLANE_BASE(flip), 0);
  nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_UVPLANE_OFFSET_BUFF(flip),
   nvbo->offset + fb->offsets[1]);
 }
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_FORMAT(flip), format | fb->pitches[0]);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_STOP, 0);
 /* TODO: wait for vblank? */
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_BUFFER, flip ? 0x10 : 0x1);
 nv_plane->flip = !flip;

 if (cur)
  nouveau_bo_unpin(cur);

 return 0;
}

static int
nv10_disable_plane(struct drm_plane *plane,
     struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx)
{
 struct nvif_object *dev = &nouveau_drm(plane->dev)->client.device.object;
 struct nouveau_plane *nv_plane =
  container_of(plane, struct nouveau_plane, base);

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_STOP, 1);
 if (nv_plane->cur) {
  nouveau_bo_unpin(nv_plane->cur);
  nv_plane->cur = NULL;
 }

 return 0;
}

static void
nv_destroy_plane(struct drm_plane *plane)
{
 drm_plane_force_disable(plane);
 drm_plane_cleanup(plane);
 kfree(plane);
}

static void
nv10_set_params(struct nouveau_plane *plane)
{
 struct nvif_object *dev = &nouveau_drm(plane->base.dev)->client.device.object;
 u32 luma = (plane->brightness - 512) << 16 | plane->contrast;
 u32 chroma = ((sin_mul(plane->hue, plane->saturation) & 0xffff) << 16) |
  (cos_mul(plane->hue, plane->saturation) & 0xffff);
 u32 format = 0;

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_LUMINANCE(0), luma);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_LUMINANCE(1), luma);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_CHROMINANCE(0), chroma);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_CHROMINANCE(1), chroma);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_COLOR_KEY, plane->colorkey & 0xffffff);

 if (plane->cur) {
  if (plane->color_encoding == DRM_COLOR_YCBCR_BT709)
   format |= NV_PVIDEO_FORMAT_MATRIX_ITURBT709;
  if (plane->colorkey & (1 << 24))
   format |= NV_PVIDEO_FORMAT_DISPLAY_COLOR_KEY;
  nvif_mask(dev, NV_PVIDEO_FORMAT(plane->flip),
   NV_PVIDEO_FORMAT_MATRIX_ITURBT709 |
   NV_PVIDEO_FORMAT_DISPLAY_COLOR_KEY,
   format);
 }
}

static int
nv_set_property(struct drm_plane *plane,
  struct drm_property *property,
  uint64_t value)
{
 struct nouveau_plane *nv_plane =
  container_of(plane, struct nouveau_plane, base);

 if (property == nv_plane->props.colorkey)
  nv_plane->colorkey = value;
 else if (property == nv_plane->props.contrast)
  nv_plane->contrast = value;
 else if (property == nv_plane->props.brightness)
  nv_plane->brightness = value;
 else if (property == nv_plane->props.hue)
  nv_plane->hue = value;
 else if (property == nv_plane->props.saturation)
  nv_plane->saturation = value;
 else if (property == nv_plane->base.color_encoding_property)
  nv_plane->color_encoding = value;
 else
  return -EINVAL;

 if (nv_plane->set_params)
  nv_plane->set_params(nv_plane);
 return 0;
}

static const struct drm_plane_funcs nv10_plane_funcs = {
 .update_plane = nv10_update_plane,
 .disable_plane = nv10_disable_plane,
 .set_property = nv_set_property,
 .destroy = nv_destroy_plane,
};

static void
nv10_overlay_init(struct drm_device *device)
{
 struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(device);
 struct nouveau_plane *plane = kzalloc(sizeof(struct nouveau_plane), GFP_KERNEL);
 unsigned int num_formats = ARRAY_SIZE(formats);
 int ret;

 if (!plane)
  return;

 switch (drm->client.device.info.chipset) {
 case 0x10:
 case 0x11:
 case 0x15:
 case 0x1a:
 case 0x20:
  num_formats = 2;
  break;
 }

 ret = drm_universal_plane_init(device, &plane->base, 3 /* both crtc's */,
           &nv10_plane_funcs,
           formats, num_formats, NULL,
           DRM_PLANE_TYPE_OVERLAY, NULL);
 if (ret)
  goto err;

 /* Set up the plane properties */
 plane->props.colorkey = drm_property_create_range(
   device, 0, "colorkey", 0, 0x01ffffff);
 plane->props.contrast = drm_property_create_range(
   device, 0, "contrast", 0, 8192 - 1);
 plane->props.brightness = drm_property_create_range(
   device, 0, "brightness", 0, 1024);
 plane->props.hue = drm_property_create_range(
   device, 0, "hue", 0, 359);
 plane->props.saturation = drm_property_create_range(
   device, 0, "saturation", 0, 8192 - 1);
 if (!plane->props.colorkey ||
     !plane->props.contrast ||
     !plane->props.brightness ||
     !plane->props.hue ||
     !plane->props.saturation)
  goto cleanup;

 plane->colorkey = 0;
 drm_object_attach_property(&plane->base.base,
       plane->props.colorkey, plane->colorkey);

 plane->contrast = 0x1000;
 drm_object_attach_property(&plane->base.base,
       plane->props.contrast, plane->contrast);

 plane->brightness = 512;
 drm_object_attach_property(&plane->base.base,
       plane->props.brightness, plane->brightness);

 plane->hue = 0;
 drm_object_attach_property(&plane->base.base,
       plane->props.hue, plane->hue);

 plane->saturation = 0x1000;
 drm_object_attach_property(&plane->base.base,
       plane->props.saturation, plane->saturation);

 plane->color_encoding = DRM_COLOR_YCBCR_BT601;
 drm_plane_create_color_properties(&plane->base,
       BIT(DRM_COLOR_YCBCR_BT601) |
       BIT(DRM_COLOR_YCBCR_BT709),
       BIT(DRM_COLOR_YCBCR_LIMITED_RANGE),
       DRM_COLOR_YCBCR_BT601,
       DRM_COLOR_YCBCR_LIMITED_RANGE);

 plane->set_params = nv10_set_params;
 nv10_set_params(plane);
 drm_plane_force_disable(&plane->base);
 return;
cleanup:
 drm_plane_cleanup(&plane->base);
err:
 kfree(plane);
 NV_ERROR(drm, "Failed to create plane\n");
}

static int
nv04_update_plane(struct drm_plane *plane, struct drm_crtc *crtc,
    struct drm_framebuffer *fb, int crtc_x, int crtc_y,
    unsigned int crtc_w, unsigned int crtc_h,
    uint32_t src_x, uint32_t src_y,
    uint32_t src_w, uint32_t src_h,
    struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx)
{
 struct nvif_object *dev = &nouveau_drm(plane->dev)->client.device.object;
 struct nouveau_plane *nv_plane =
  container_of(plane, struct nouveau_plane, base);
 struct nouveau_bo *cur = nv_plane->cur;
 struct nouveau_bo *nvbo;
 uint32_t overlay = 1;
 int brightness = (nv_plane->brightness - 512) * 62 / 512;
 int ret, i;

 /* Source parameters given in 16.16 fixed point, ignore fractional. */
 src_x >>= 16;
 src_y >>= 16;
 src_w >>= 16;
 src_h >>= 16;

 ret = verify_scaling(fb, 0, src_x, src_y, src_w, src_h, crtc_w, crtc_h);
 if (ret)
  return ret;

 nvbo = nouveau_gem_object(fb->obj[0]);
 ret = nouveau_bo_pin(nvbo, NOUVEAU_GEM_DOMAIN_VRAM, false);
 if (ret)
  return ret;

 nv_plane->cur = nvbo;

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_OE_STATE, 0);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_SU_STATE, 0);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_RM_STATE, 0);

 for (i = 0; i < 2; i++) {
  nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_BUFF0_START_ADDRESS + 4 * i,
     nvbo->offset);
  nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_BUFF0_PITCH_LENGTH + 4 * i,
     fb->pitches[0]);
  nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_BUFF0_OFFSET + 4 * i, 0);
 }
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_WINDOW_START, crtc_y << 16 | crtc_x);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_WINDOW_SIZE, crtc_h << 16 | crtc_w);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_STEP_SIZE,
  (uint32_t)(((src_h - 1) << 11) / (crtc_h - 1)) << 16 | (uint32_t)(((src_w - 1) << 11) / (crtc_w - 1)));

 /* It should be possible to convert hue/contrast to this */
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_RED_CSC_OFFSET, 0x69 - brightness);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_GREEN_CSC_OFFSET, 0x3e + brightness);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_BLUE_CSC_OFFSET, 0x89 - brightness);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_CSC_ADJUST, 0);

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_CONTROL_Y, 0x001); /* (BLUR_ON, LINE_HALF) */
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_CONTROL_X, 0x111); /* (WEIGHT_HEAVY, SHARPENING_ON, SMOOTHING_ON) */

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_FIFO_BURST_LENGTH, 0x03);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_FIFO_THRES_SIZE, 0x38);

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_KEY, nv_plane->colorkey);

 if (nv_plane->colorkey & (1 << 24))
  overlay |= 0x10;
 if (fb->format->format == DRM_FORMAT_YUYV)
  overlay |= 0x100;

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_OVERLAY, overlay);

 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_SU_STATE, nvif_rd32(dev, NV_PVIDEO_SU_STATE) ^ (1 << 16));

 if (cur)
  nouveau_bo_unpin(cur);

 return 0;
}

static int
nv04_disable_plane(struct drm_plane *plane,
     struct drm_modeset_acquire_ctx *ctx)
{
 struct nvif_object *dev = &nouveau_drm(plane->dev)->client.device.object;
 struct nouveau_plane *nv_plane =
  container_of(plane, struct nouveau_plane, base);

 nvif_mask(dev, NV_PVIDEO_OVERLAY, 1, 0);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_OE_STATE, 0);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_SU_STATE, 0);
 nvif_wr32(dev, NV_PVIDEO_RM_STATE, 0);
 if (nv_plane->cur) {
  nouveau_bo_unpin(nv_plane->cur);
  nv_plane->cur = NULL;
 }

 return 0;
}

static const struct drm_plane_funcs nv04_plane_funcs = {
 .update_plane = nv04_update_plane,
 .disable_plane = nv04_disable_plane,
 .set_property = nv_set_property,
 .destroy = nv_destroy_plane,
};

static void
nv04_overlay_init(struct drm_device *device)
{
 struct nouveau_drm *drm = nouveau_drm(device);
 struct nouveau_plane *plane = kzalloc(sizeof(struct nouveau_plane), GFP_KERNEL);
 int ret;

 if (!plane)
  return;

 ret = drm_universal_plane_init(device, &plane->base, 1 /* single crtc */,
           &nv04_plane_funcs, formats, 2, NULL,
           DRM_PLANE_TYPE_OVERLAY, NULL);
 if (ret)
  goto err;

 /* Set up the plane properties */
 plane->props.colorkey = drm_property_create_range(
   device, 0, "colorkey", 0, 0x01ffffff);
 plane->props.brightness = drm_property_create_range(
   device, 0, "brightness", 0, 1024);
 if (!plane->props.colorkey ||
     !plane->props.brightness)
  goto cleanup;

 plane->colorkey = 0;
 drm_object_attach_property(&plane->base.base,
       plane->props.colorkey, plane->colorkey);

 plane->brightness = 512;
 drm_object_attach_property(&plane->base.base,
       plane->props.brightness, plane->brightness);

 drm_plane_force_disable(&plane->base);
 return;
cleanup:
 drm_plane_cleanup(&plane->base);
err:
 kfree(plane);
 NV_ERROR(drm, "Failed to create plane\n");
}

void
nouveau_overlay_init(struct drm_device *device)
{
 struct nvif_device *dev = &nouveau_drm(device)->client.device;
 if (dev->info.chipset < 0x10)
  nv04_overlay_init(device);
 else if (dev->info.chipset <= 0x40)
  nv10_overlay_init(device);
}