vgasrc/bochsvga.c

   1 #include "vgabios.h" // struct vbe_modeinfo
   2 #include "vbe.h" // VBE_MODE_VESA_DEFINED
   3 #include "bochsvga.h" // bochsvga_set_mode
   4 #include "util.h" // dprintf
   5 #include "config.h" // CONFIG_*
   6 #include "biosvar.h" // SET_BDA
   7 #include "stdvga.h" // VGAREG_SEQU_ADDRESS
   8 #include "pci.h" // pci_config_readl
   9 #include "pci_regs.h" // PCI_BASE_ADDRESS_0
  10
  11 static struct bochsvga_mode
  12 {
  13     u16 mode;
  14     struct vgamode_s info;
  15 } bochsvga_modes[] VAR16 = {
  16     /* standard modes */
  17     { 0x100, { MM_PACKED, 640,  400,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  18     { 0x101, { MM_PACKED, 640,  480,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  19     { 0x102, { MM_PLANAR, 800,  600,  4,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  20     { 0x103, { MM_PACKED, 800,  600,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  21     { 0x104, { MM_PLANAR, 1024, 768,  4,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  22     { 0x105, { MM_PACKED, 1024, 768,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  23     { 0x106, { MM_PLANAR, 1280, 1024, 4,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  24     { 0x107, { MM_PACKED, 1280, 1024, 8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  25     { 0x10D, { MM_DIRECT, 320,  200,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  26     { 0x10E, { MM_DIRECT, 320,  200,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  27     { 0x10F, { MM_DIRECT, 320,  200,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  28     { 0x110, { MM_DIRECT, 640,  480,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  29     { 0x111, { MM_DIRECT, 640,  480,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  30     { 0x112, { MM_DIRECT, 640,  480,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  31     { 0x113, { MM_DIRECT, 800,  600,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  32     { 0x114, { MM_DIRECT, 800,  600,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  33     { 0x115, { MM_DIRECT, 800,  600,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  34     { 0x116, { MM_DIRECT, 1024, 768,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  35     { 0x117, { MM_DIRECT, 1024, 768,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  36     { 0x118, { MM_DIRECT, 1024, 768,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  37     { 0x119, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  38     { 0x11A, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  39     { 0x11B, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  40     { 0x11C, { MM_PACKED, 1600, 1200, 8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  41     { 0x11D, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  42     { 0x11E, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  43     { 0x11F, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  44     /* BOCHS modes */
  45     { 0x140, { MM_DIRECT, 320,  200,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  46     { 0x141, { MM_DIRECT, 640,  400,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  47     { 0x142, { MM_DIRECT, 640,  480,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  48     { 0x143, { MM_DIRECT, 800,  600,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  49     { 0x144, { MM_DIRECT, 1024, 768,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  50     { 0x145, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  51     { 0x146, { MM_PACKED, 320,  200,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  52     { 0x147, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  53     { 0x148, { MM_PACKED, 1152, 864,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  54     { 0x149, { MM_DIRECT, 1152, 864,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  55     { 0x14a, { MM_DIRECT, 1152, 864,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  56     { 0x14b, { MM_DIRECT, 1152, 864,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  57     { 0x14c, { MM_DIRECT, 1152, 864,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  58     { 0x178, { MM_DIRECT, 1280, 800,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  59     { 0x179, { MM_DIRECT, 1280, 800,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  60     { 0x17a, { MM_DIRECT, 1280, 800,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  61     { 0x17b, { MM_DIRECT, 1280, 960,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  62     { 0x17c, { MM_DIRECT, 1280, 960,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  63     { 0x17d, { MM_DIRECT, 1280, 960,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  64     { 0x17e, { MM_DIRECT, 1440, 900,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  65     { 0x17f, { MM_DIRECT, 1440, 900,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  66     { 0x180, { MM_DIRECT, 1440, 900,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  67     { 0x181, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  68     { 0x182, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  69     { 0x183, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  70     { 0x184, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  71     { 0x185, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  72     { 0x186, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  73     { 0x187, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  74     { 0x188, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  75     { 0x189, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  76     { 0x18a, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  77     { 0x18b, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  78     { 0x18c, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  79 };
  80
  81 static u16 dispi_get_max_xres(void)
  82 {
  83     u16 en;
  84     u16 xres;
  85
  86     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
  87
  88     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
  89     xres = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_XRES);
  90     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
  91
  92     return xres;
  93 }
  94
  95 static u16 dispi_get_max_bpp(void)
  96 {
  97     u16 en;
  98     u16 bpp;
  99
 100     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 101
 102     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
 103     bpp = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BPP);
 104     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 105
 106     return bpp;
 107 }
 108
 109 /* Called only during POST */
 110 int
 111 bochsvga_init(void)
 112 {
 113     int ret = stdvga_init();
 114     if (ret)
 115         return ret;
 116
 117     /* Sanity checks */
 118     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID0);
 119     if (dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ID) != VBE_DISPI_ID0) {
 120         dprintf(1, "No VBE DISPI interface detected\n");
 121         return -1;
 122     }
 123
 124     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID5);
 125
 126     u32 lfb_addr = VBE_DISPI_LFB_PHYSICAL_ADDRESS;
 127     int bdf = GET_GLOBAL(VgaBDF);
 128     if (CONFIG_VGA_PCI && bdf >= 0)
 129         lfb_addr = (pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0)
 130                     & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK);
 131
 132     SET_VGA(VBE_framebuffer, lfb_addr);
 133     u16 totalmem = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIDEO_MEMORY_64K);
 134     SET_VGA(VBE_total_memory, totalmem * 64 * 1024);
 135     SET_VGA(VBE_capabilities, VBE_CAPABILITY_8BIT_DAC);
 136
 137     dprintf(1, "VBE DISPI detected. lfb_addr=%x\n", lfb_addr);
 138
 139     return 0;
 140 }
 141
 142 static int mode_valid(struct vgamode_s *vmode_g)
 143 {
 144     u16 max_xres = dispi_get_max_xres();
 145     u16 max_bpp = dispi_get_max_bpp();
 146     u32 max_mem = GET_GLOBAL(VBE_total_memory);
 147
 148     u16 width = GET_GLOBAL(vmode_g->width);
 149     u16 height = GET_GLOBAL(vmode_g->height);
 150     u8 depth = GET_GLOBAL(vmode_g->depth);
 151     u32 mem = width * height * DIV_ROUND_UP(depth, 8);
 152
 153     return width <= max_xres && depth <= max_bpp && mem <= max_mem;
 154 }
 155
 156 struct vgamode_s *bochsvga_find_mode(int mode)
 157 {
 158     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 159     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)]; m++)
 160         if (GET_GLOBAL(m->mode) == mode) {
 161             if (! mode_valid(&m->info))
 162                 return NULL;
 163             return &m->info;
 164         }
 165     return stdvga_find_mode(mode);
 166 }
 167
 168 void
 169 bochsvga_list_modes(u16 seg, u16 *dest, u16 *last)
 170 {
 171     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 172     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)] && dest<last; m++) {
 173         if (!mode_valid(&m->info))
 174             continue;
 175
 176         dprintf(1, "VBE found mode %x valid.\n", GET_GLOBAL(m->mode));
 177         SET_FARVAR(seg, *dest, GET_GLOBAL(m->mode));
 178         dest++;
 179     }
 180
 181     stdvga_list_modes(seg, dest, last);
 182 }
 183
 184 static void
 185 bochsvga_hires_enable(int enable)
 186 {
 187     u16 flags = enable ?
 188         VBE_DISPI_ENABLED |
 189         VBE_DISPI_LFB_ENABLED |
 190         VBE_DISPI_NOCLEARMEM : 0;
 191
 192     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, flags);
 193 }
 194
 195 static void
 196 bochsvga_clear_scr(void)
 197 {
 198     u16 en;
 199
 200     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 201     en &= ~VBE_DISPI_NOCLEARMEM;
 202     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 203 }
 204
 205 int
 206 bochsvga_set_mode(int mode, int flags)
 207 {
 208     if (!(mode & VBE_MODE_VESA_DEFINED)) {
 209         dprintf(1, "set VGA mode %x\n", mode);
 210
 211         SET_BDA(vbe_mode, 0);
 212         bochsvga_hires_enable(0);
 213         return stdvga_set_mode(mode, flags);
 214     }
 215
 216     struct vgamode_s *vmode_g = bochsvga_find_mode(mode);
 217     if (!vmode_g) {
 218         dprintf(1, "VBE mode %x not found\n", mode);
 219         return VBE_RETURN_STATUS_FAILED;
 220     }
 221     bochsvga_hires_enable(1);
 222
 223     u8 depth = GET_GLOBAL(vmode_g->depth);
 224     if (depth == 4)
 225         stdvga_set_mode(0x6a, 0);
 226     if (depth == 8)
 227         // XXX load_dac_palette(3);
 228         ;
 229
 230     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BPP, depth);
 231     u16 width = GET_GLOBAL(vmode_g->width);
 232     u16 height = GET_GLOBAL(vmode_g->height);
 233     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_XRES, width);
 234     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_YRES, height);
 235     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BANK, 0);
 236
 237     /* VGA compat setup */
 238     //XXX: This probably needs some reverse engineering
 239     u16 crtc_addr = VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS;
 240     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x11, 0x00);
 241     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x01, width / 8 - 1);
 242     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH, width);
 243     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x12, height - 1);
 244     u8 v = 0;
 245     if ((height - 1) & 0x0100)
 246         v |= 0x02;
 247     if ((height - 1) & 0x0200)
 248         v |= 0x40;
 249     stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x07, 0x42, v);
 250
 251     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x09, 0x00);
 252     stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x17, 0x00, 0x03);
 253     stdvga_attr_mask(0x10, 0x00, 0x01);
 254     stdvga_grdc_write(0x06, 0x05);
 255     stdvga_sequ_write(0x02, 0x0f);
 256     if (depth >= 8) {
 257         stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x14, 0x00, 0x40);
 258         stdvga_attr_mask(0x10, 0x00, 0x40);
 259         stdvga_sequ_mask(0x04, 0x00, 0x08);
 260         stdvga_grdc_mask(0x05, 0x20, 0x40);
 261     }
 262
 263     SET_BDA(vbe_mode, mode | flags);
 264
 265     if (flags & MF_LINEARFB) {
 266         /* Linear frame buffer */
 267         /* XXX: ??? */
 268     }
 269     if (!(mode & MF_NOCLEARMEM)) {
 270         bochsvga_clear_scr();
 271     }
 272
 273     return 0;
 274 }