Quelle  asiliantfb.c   Sprache: C

/*
 * drivers/video/asiliantfb.c
 *  frame buffer driver for Asiliant 69000 chip
 *  Copyright (C) 2001-2003 Saito.K & Jeanne
 *
 *  from driver/video/chipsfb.c and,
 *
 *  drivers/video/asiliantfb.c -- frame buffer device for
 *  Asiliant 69030 chip (formerly Intel, formerly Chips & Technologies)
 *  Author: apc@agelectronics.co.uk
 *  Copyright (C) 2000 AG Electronics
 *  Note: the data sheets don't seem to be available from Asiliant.
 *  They are available by searching developer.intel.com, but are not otherwise
 *  linked to.
 *
 *  This driver should be portable with minimal effort to the 69000 display
 *  chip, and to the twin-display mode of the 69030.
 *  Contains code from Thomas Hhenleitner <th@visuelle-maschinen.de> (thanks)
 *
 *  Derived from the CT65550 driver chipsfb.c:
 *  Copyright (C) 1998 Paul Mackerras
 *  ...which was derived from the Powermac "chips" driver:
 *  Copyright (C) 1997 Fabio Riccardi.
 *  And from the frame buffer device for Open Firmware-initialized devices:
 *  Copyright (C) 1997 Geert Uytterhoeven.
 *
 *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
 *  License. See the file COPYING in the main directory of this archive for
 *  more details.
 */

#include <linux/aperture.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/fb.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/pci.h>
#include <asm/io.h>

/* Built in clock of the 69030 */
static const unsigned Fref = 14318180;

#define mmio_base (p->screen_base + 0x400000)

#define mm_write_ind(num, val, ap, dp) do { \
 writeb((num), mmio_base + (ap)); writeb((val), mmio_base + (dp)); \
} while (0)

static void mm_write_xr(struct fb_info *p, u8 reg, u8 data)
{
 mm_write_ind(reg, data, 0x7ac, 0x7ad);
}
#define write_xr(num, val) mm_write_xr(p, num, val)

static void mm_write_fr(struct fb_info *p, u8 reg, u8 data)
{
 mm_write_ind(reg, data, 0x7a0, 0x7a1);
}
#define write_fr(num, val) mm_write_fr(p, num, val)

static void mm_write_cr(struct fb_info *p, u8 reg, u8 data)
{
 mm_write_ind(reg, data, 0x7a8, 0x7a9);
}
#define write_cr(num, val) mm_write_cr(p, num, val)

static void mm_write_gr(struct fb_info *p, u8 reg, u8 data)
{
 mm_write_ind(reg, data, 0x79c, 0x79d);
}
#define write_gr(num, val) mm_write_gr(p, num, val)

static void mm_write_sr(struct fb_info *p, u8 reg, u8 data)
{
 mm_write_ind(reg, data, 0x788, 0x789);
}
#define write_sr(num, val) mm_write_sr(p, num, val)

static void mm_write_ar(struct fb_info *p, u8 reg, u8 data)
{
 readb(mmio_base + 0x7b4);
 mm_write_ind(reg, data, 0x780, 0x780);
}
#define write_ar(num, val) mm_write_ar(p, num, val)

static int asiliantfb_pci_init(struct pci_dev *dp, const struct pci_device_id *);
static int asiliantfb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var,
    struct fb_info *info);
static int asiliantfb_set_par(struct fb_info *info);
static int asiliantfb_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue,
    u_int transp, struct fb_info *info);

static const struct fb_ops asiliantfb_ops = {
 .owner  = THIS_MODULE,
 FB_DEFAULT_IOMEM_OPS,
 .fb_check_var = asiliantfb_check_var,
 .fb_set_par = asiliantfb_set_par,
 .fb_setcolreg = asiliantfb_setcolreg,
};

/* Calculate the ratios for the dot clocks without using a single long long
 * value */
static void asiliant_calc_dclk2(u32 *ppixclock, u8 *dclk2_m, u8 *dclk2_n, u8 *dclk2_div)
{
 unsigned pixclock = *ppixclock;
 unsigned Ftarget;
 unsigned n;
 unsigned best_error = 0xffffffff;
 unsigned best_m = 0xffffffff,
          best_n = 0xffffffff;
 unsigned ratio;
 unsigned remainder;
 unsigned char divisor = 0;

 /* Calculate the frequency required. This is hard enough. */
 ratio = 1000000 / pixclock;
 remainder = 1000000 % pixclock;
 Ftarget = 1000000 * ratio + (1000000 * remainder) / pixclock;

 while (Ftarget < 100000000) {
  divisor += 0x10;
  Ftarget <<= 1;
 }

 ratio = Ftarget / Fref;
 remainder = Ftarget % Fref;

 /* This expresses the constraint that 150kHz <= Fref/n <= 5Mhz,
 * together with 3 <= n <= 257. */
 for (n = 3; n <= 257; n++) {
  unsigned m = n * ratio + (n * remainder) / Fref;

  /* 3 <= m <= 257 */
  if (m >= 3 && m <= 257) {
   unsigned new_error = Ftarget * n >= Fref * m ?
            ((Ftarget * n) - (Fref * m)) : ((Fref * m) - (Ftarget * n));
   if (new_error < best_error) {
    best_n = n;
    best_m = m;
    best_error = new_error;
   }
  }
  /* But if VLD = 4, then 4m <= 1028 */
  else if (m <= 1028) {
   /* remember there are still only 8-bits of precision in m, so
 * avoid over-optimistic error calculations */
   unsigned new_error = Ftarget * n >= Fref * (m & ~3) ?
            ((Ftarget * n) - (Fref * (m & ~3))) : ((Fref * (m & ~3)) - (Ftarget * n));
   if (new_error < best_error) {
    best_n = n;
    best_m = m;
    best_error = new_error;
   }
  }
 }
 if (best_m > 257)
  best_m >>= 2; /* divide m by 4, and leave VCO loop divide at 4 */
 else
  divisor |= 4; /* or set VCO loop divide to 1 */
 *dclk2_m = best_m - 2;
 *dclk2_n = best_n - 2;
 *dclk2_div = divisor;
 *ppixclock = pixclock;
 return;
}

static void asiliant_set_timing(struct fb_info *p)
{
 unsigned hd = p->var.xres / 8;
 unsigned hs = (p->var.xres + p->var.right_margin) / 8;
        unsigned he = (p->var.xres + p->var.right_margin + p->var.hsync_len) / 8;
 unsigned ht = (p->var.left_margin + p->var.xres + p->var.right_margin + p->var.hsync_len) / 8;
 unsigned vd = p->var.yres;
 unsigned vs = p->var.yres + p->var.lower_margin;
 unsigned ve = p->var.yres + p->var.lower_margin + p->var.vsync_len;
 unsigned vt = p->var.upper_margin + p->var.yres + p->var.lower_margin + p->var.vsync_len;
 unsigned wd = (p->var.xres_virtual * ((p->var.bits_per_pixel+7)/8)) / 8;

 if ((p->var.xres == 640) && (p->var.yres == 480) && (p->var.pixclock == 39722)) {
   write_fr(0x01, 0x02);  /* LCD */
 } else {
   write_fr(0x01, 0x01);  /* CRT */
 }

 write_cr(0x11, (ve - 1) & 0x0f);
 write_cr(0x00, (ht - 5) & 0xff);
 write_cr(0x01, hd - 1);
 write_cr(0x02, hd);
 write_cr(0x03, ((ht - 1) & 0x1f) | 0x80);
 write_cr(0x04, hs);
 write_cr(0x05, (((ht - 1) & 0x20) <<2) | (he & 0x1f));
 write_cr(0x3c, (ht - 1) & 0xc0);
 write_cr(0x06, (vt - 2) & 0xff);
 write_cr(0x30, (vt - 2) >> 8);
 write_cr(0x07, 0x00);
 write_cr(0x08, 0x00);
 write_cr(0x09, 0x00);
 write_cr(0x10, (vs - 1) & 0xff);
 write_cr(0x32, ((vs - 1) >> 8) & 0xf);
 write_cr(0x11, ((ve - 1) & 0x0f) | 0x80);
 write_cr(0x12, (vd - 1) & 0xff);
 write_cr(0x31, ((vd - 1) & 0xf00) >> 8);
 write_cr(0x13, wd & 0xff);
 write_cr(0x41, (wd & 0xf00) >> 8);
 write_cr(0x15, (vs - 1) & 0xff);
 write_cr(0x33, ((vs - 1) >> 8) & 0xf);
 write_cr(0x38, ((ht - 5) & 0x100) >> 8);
 write_cr(0x16, (vt - 1) & 0xff);
 write_cr(0x18, 0x00);

 if (p->var.xres == 640) {
   writeb(0xc7, mmio_base + 0x784); /* set misc output reg */
 } else {
   writeb(0x07, mmio_base + 0x784); /* set misc output reg */
 }
}

static int asiliantfb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var,
        struct fb_info *p)
{
 unsigned long Ftarget, ratio, remainder;

 if (!var->pixclock)
  return -EINVAL;

 ratio = 1000000 / var->pixclock;
 remainder = 1000000 % var->pixclock;
 Ftarget = 1000000 * ratio + (1000000 * remainder) / var->pixclock;

 /* First check the constraint that the maximum post-VCO divisor is 32,
 * and the maximum Fvco is 220MHz */
 if (Ftarget > 220000000 || Ftarget < 3125000) {
  printk(KERN_ERR "asiliantfb dotclock must be between 3.125 and 220MHz\n");
  return -ENXIO;
 }
 var->xres_virtual = var->xres;
 var->yres_virtual = var->yres;

 if (var->bits_per_pixel == 24) {
  var->red.offset = 16;
  var->green.offset = 8;
  var->blue.offset = 0;
  var->red.length = var->blue.length = var->green.length = 8;
 } else if (var->bits_per_pixel == 16) {
  switch (var->red.offset) {
   case 11:
    var->green.length = 6;
    break;
   case 10:
    var->green.length = 5;
    break;
   default:
    return -EINVAL;
  }
  var->green.offset = 5;
  var->blue.offset = 0;
  var->red.length = var->blue.length = 5;
 } else if (var->bits_per_pixel == 8) {
  var->red.offset = var->green.offset = var->blue.offset = 0;
  var->red.length = var->green.length = var->blue.length = 8;
 }
 return 0;
}

static int asiliantfb_set_par(struct fb_info *p)
{
 u8 dclk2_m;  /* Holds m-2 value for register */
 u8 dclk2_n;  /* Holds n-2 value for register */
 u8 dclk2_div;  /* Holds divisor bitmask */

 /* Set pixclock */
 asiliant_calc_dclk2(&p->var.pixclock, &dclk2_m, &dclk2_n, &dclk2_div);

 /* Set color depth */
 if (p->var.bits_per_pixel == 24) {
  write_xr(0x81, 0x16); /* 24 bit packed color mode */
  write_xr(0x82, 0x00); /* Disable palettes */
  write_xr(0x20, 0x20); /* 24 bit blitter mode */
 } else if (p->var.bits_per_pixel == 16) {
  if (p->var.red.offset == 11)
   write_xr(0x81, 0x15); /* 16 bit color mode */
  else
   write_xr(0x81, 0x14); /* 15 bit color mode */
  write_xr(0x82, 0x00); /* Disable palettes */
  write_xr(0x20, 0x10); /* 16 bit blitter mode */
 } else if (p->var.bits_per_pixel == 8) {
  write_xr(0x0a, 0x02); /* Linear */
  write_xr(0x81, 0x12); /* 8 bit color mode */
  write_xr(0x82, 0x00); /* Graphics gamma enable */
  write_xr(0x20, 0x00); /* 8 bit blitter mode */
 }
 p->fix.line_length = p->var.xres * (p->var.bits_per_pixel >> 3);
 p->fix.visual = (p->var.bits_per_pixel == 8) ? FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR : FB_VISUAL_TRUECOLOR;
 write_xr(0xc4, dclk2_m);
 write_xr(0xc5, dclk2_n);
 write_xr(0xc7, dclk2_div);
 /* Set up the CR registers */
 asiliant_set_timing(p);
 return 0;
}

static int asiliantfb_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue,
        u_int transp, struct fb_info *p)
{
 if (regno > 255)
  return 1;
 red >>= 8;
 green >>= 8;
 blue >>= 8;

        /* Set hardware palete */
 writeb(regno, mmio_base + 0x790);
 udelay(1);
 writeb(red, mmio_base + 0x791);
 writeb(green, mmio_base + 0x791);
 writeb(blue, mmio_base + 0x791);

 if (regno < 16) {
  switch(p->var.red.offset) {
  case 10: /* RGB 555 */
   ((u32 *)(p->pseudo_palette))[regno] =
    ((red & 0xf8) << 7) |
    ((green & 0xf8) << 2) |
    ((blue & 0xf8) >> 3);
   break;
  case 11: /* RGB 565 */
   ((u32 *)(p->pseudo_palette))[regno] =
    ((red & 0xf8) << 8) |
    ((green & 0xfc) << 3) |
    ((blue & 0xf8) >> 3);
   break;
  case 16: /* RGB 888 */
   ((u32 *)(p->pseudo_palette))[regno] =
    (red << 16)  |
    (green << 8) |
    (blue);
   break;
  }
 }

 return 0;
}

struct chips_init_reg {
 unsigned char addr;
 unsigned char data;
};

static struct chips_init_reg chips_init_sr[] =
{
 {0x00, 0x03},  /* Reset register */
 {0x01, 0x01},  /* Clocking mode */
 {0x02, 0x0f},  /* Plane mask */
 {0x04, 0x0e}  /* Memory mode */
};

static struct chips_init_reg chips_init_gr[] =
{
        {0x03, 0x00},  /* Data rotate */
 {0x05, 0x00},  /* Graphics mode */
 {0x06, 0x01},  /* Miscellaneous */
 {0x08, 0x00}  /* Bit mask */
};

static struct chips_init_reg chips_init_ar[] =
{
 {0x10, 0x01},  /* Mode control */
 {0x11, 0x00},  /* Overscan */
 {0x12, 0x0f},  /* Memory plane enable */
 {0x13, 0x00}  /* Horizontal pixel panning */
};

static struct chips_init_reg chips_init_cr[] =
{
 {0x0c, 0x00},  /* Start address high */
 {0x0d, 0x00},  /* Start address low */
 {0x40, 0x00},  /* Extended Start Address */
 {0x41, 0x00},  /* Extended Start Address */
 {0x14, 0x00},  /* Underline location */
 {0x17, 0xe3},  /* CRT mode control */
 {0x70, 0x00}  /* Interlace control */
};


static struct chips_init_reg chips_init_fr[] =
{
 {0x01, 0x02},
 {0x03, 0x08},
 {0x08, 0xcc},
 {0x0a, 0x08},
 {0x18, 0x00},
 {0x1e, 0x80},
 {0x40, 0x83},
 {0x41, 0x00},
 {0x48, 0x13},
 {0x4d, 0x60},
 {0x4e, 0x0f},

 {0x0b, 0x01},

 {0x21, 0x51},
 {0x22, 0x1d},
 {0x23, 0x5f},
 {0x20, 0x4f},
 {0x34, 0x00},
 {0x24, 0x51},
 {0x25, 0x00},
 {0x27, 0x0b},
 {0x26, 0x00},
 {0x37, 0x80},
 {0x33, 0x0b},
 {0x35, 0x11},
 {0x36, 0x02},
 {0x31, 0xea},
 {0x32, 0x0c},
 {0x30, 0xdf},
 {0x10, 0x0c},
 {0x11, 0xe0},
 {0x12, 0x50},
 {0x13, 0x00},
 {0x16, 0x03},
 {0x17, 0xbd},
 {0x1a, 0x00},
};


static struct chips_init_reg chips_init_xr[] =
{
 {0xce, 0x00},  /* set default memory clock */
 {0xcc, 200 },         /* MCLK ratio M */
 {0xcd, 18  },         /* MCLK ratio N */
 {0xce, 0x90},  /* MCLK divisor = 2 */

 {0xc4, 209 },
 {0xc5, 118 },
 {0xc7, 32  },
 {0xcf, 0x06},
 {0x09, 0x01},  /* IO Control - CRT controller extensions */
 {0x0a, 0x02},  /* Frame buffer mapping */
 {0x0b, 0x01},  /* PCI burst write */
 {0x40, 0x03},  /* Memory access control */
 {0x80, 0x82},  /* Pixel pipeline configuration 0 */
 {0x81, 0x12},  /* Pixel pipeline configuration 1 */
 {0x82, 0x08},  /* Pixel pipeline configuration 2 */

 {0xd0, 0x0f},
 {0xd1, 0x01},
};

static void chips_hw_init(struct fb_info *p)
{
 int i;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(chips_init_xr); ++i)
  write_xr(chips_init_xr[i].addr, chips_init_xr[i].data);
 write_xr(0x81, 0x12);
 write_xr(0x82, 0x08);
 write_xr(0x20, 0x00);
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(chips_init_sr); ++i)
  write_sr(chips_init_sr[i].addr, chips_init_sr[i].data);
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(chips_init_gr); ++i)
  write_gr(chips_init_gr[i].addr, chips_init_gr[i].data);
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(chips_init_ar); ++i)
  write_ar(chips_init_ar[i].addr, chips_init_ar[i].data);
 /* Enable video output in attribute index register */
 writeb(0x20, mmio_base + 0x780);
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(chips_init_cr); ++i)
  write_cr(chips_init_cr[i].addr, chips_init_cr[i].data);
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(chips_init_fr); ++i)
  write_fr(chips_init_fr[i].addr, chips_init_fr[i].data);
}

static const struct fb_fix_screeninfo asiliantfb_fix = {
 .id =  "Asiliant 69000",
 .type =  FB_TYPE_PACKED_PIXELS,
 .visual = FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR,
 .accel = FB_ACCEL_NONE,
 .line_length = 640,
 .smem_len = 0x200000, /* 2MB */
};

static const struct fb_var_screeninfo asiliantfb_var = {
 .xres   = 640,
 .yres   = 480,
 .xres_virtual  = 640,
 .yres_virtual  = 480,
 .bits_per_pixel = 8,
 .red   = { .length = 8 },
 .green   = { .length = 8 },
 .blue   = { .length = 8 },
 .height  = -1,
 .width   = -1,
 .vmode   = FB_VMODE_NONINTERLACED,
 .pixclock  = 39722,
 .left_margin  = 48,
 .right_margin  = 16,
 .upper_margin  = 33,
 .lower_margin  = 10,
 .hsync_len  = 96,
 .vsync_len  = 2,
};

static int init_asiliant(struct fb_info *p, unsigned long addr)
{
 int err;

 p->fix   = asiliantfb_fix;
 p->fix.smem_start = addr;
 p->var   = asiliantfb_var;
 p->fbops  = &asiliantfb_ops;

 err = fb_alloc_cmap(&p->cmap, 256, 0);
 if (err) {
  printk(KERN_ERR "C&T 69000 fb failed to alloc cmap memory\n");
  return err;
 }

 err = register_framebuffer(p);
 if (err < 0) {
  printk(KERN_ERR "C&T 69000 framebuffer failed to register\n");
  fb_dealloc_cmap(&p->cmap);
  return err;
 }

 fb_info(p, "Asiliant 69000 frame buffer (%dK RAM detected)\n",
  p->fix.smem_len / 1024);

 writeb(0xff, mmio_base + 0x78c);
 chips_hw_init(p);
 return 0;
}

static int asiliantfb_pci_init(struct pci_dev *dp,
          const struct pci_device_id *ent)
{
 unsigned long addr, size;
 struct fb_info *p;
 int err;

 err = aperture_remove_conflicting_pci_devices(dp, "asiliantfb");
 if (err)
  return err;

 if ((dp->resource[0].flags & IORESOURCE_MEM) == 0)
  return -ENODEV;
 addr = pci_resource_start(dp, 0);
 size = pci_resource_len(dp, 0);
 if (addr == 0)
  return -ENODEV;
 if (!request_mem_region(addr, size, "asiliantfb"))
  return -EBUSY;

 p = framebuffer_alloc(sizeof(u32) * 16, &dp->dev);
 if (!p) {
  release_mem_region(addr, size);
  return -ENOMEM;
 }
 p->pseudo_palette = p->par;
 p->par = NULL;

 p->screen_base = ioremap(addr, 0x800000);
 if (p->screen_base == NULL) {
  release_mem_region(addr, size);
  framebuffer_release(p);
  return -ENOMEM;
 }

 pci_write_config_dword(dp, 4, 0x02800083);
 writeb(3, p->screen_base + 0x400784);

 err = init_asiliant(p, addr);
 if (err) {
  iounmap(p->screen_base);
  release_mem_region(addr, size);
  framebuffer_release(p);
  return err;
 }

 pci_set_drvdata(dp, p);
 return 0;
}

static void asiliantfb_remove(struct pci_dev *dp)
{
 struct fb_info *p = pci_get_drvdata(dp);

 unregister_framebuffer(p);
 fb_dealloc_cmap(&p->cmap);
 iounmap(p->screen_base);
 release_mem_region(pci_resource_start(dp, 0), pci_resource_len(dp, 0));
 framebuffer_release(p);
}

static const struct pci_device_id asiliantfb_pci_tbl[] = {
 { PCI_VENDOR_ID_CT, PCI_DEVICE_ID_CT_69000, PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID },
 { 0 }
};

MODULE_DEVICE_TABLE(pci, asiliantfb_pci_tbl);

static struct pci_driver asiliantfb_driver = {
 .name =  "asiliantfb",
 .id_table = asiliantfb_pci_tbl,
 .probe = asiliantfb_pci_init,
 .remove = asiliantfb_remove,
};

static int __init asiliantfb_init(void)
{
 if (fb_modesetting_disabled("asiliantfb"))
  return -ENODEV;

 if (fb_get_options("asiliantfb", NULL))
  return -ENODEV;

 return pci_register_driver(&asiliantfb_driver);
}

module_init(asiliantfb_init);

static void __exit asiliantfb_exit(void)
{
 pci_unregister_driver(&asiliantfb_driver);
}

MODULE_LICENSE("GPL");