vgasrc/bochsvga.c

   1 #include "vgabios.h" // struct vbe_modeinfo
   2 #include "vbe.h" // VBE_CAPABILITY_8BIT_DAC
   3 #include "bochsvga.h" // bochsvga_set_mode
   4 #include "util.h" // dprintf
   5 #include "config.h" // CONFIG_*
   6 #include "biosvar.h" // GET_GLOBAL
   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 int is_bochsvga_mode(struct vgamode_s *vmode_g)
  82 {
  83     return (vmode_g >= &bochsvga_modes[0].info
  84             && vmode_g <= &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)-1].info);
  85 }
  86
  87 static u16 dispi_get_max_xres(void)
  88 {
  89     u16 en;
  90     u16 xres;
  91
  92     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
  93
  94     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
  95     xres = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_XRES);
  96     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
  97
  98     return xres;
  99 }
 100
 101 static u16 dispi_get_max_bpp(void)
 102 {
 103     u16 en;
 104     u16 bpp;
 105
 106     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 107
 108     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
 109     bpp = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BPP);
 110     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 111
 112     return bpp;
 113 }
 114
 115 /* Called only during POST */
 116 int
 117 bochsvga_init(void)
 118 {
 119     int ret = stdvga_init();
 120     if (ret)
 121         return ret;
 122
 123     /* Sanity checks */
 124     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID0);
 125     if (dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ID) != VBE_DISPI_ID0) {
 126         dprintf(1, "No VBE DISPI interface detected\n");
 127         return -1;
 128     }
 129
 130     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID5);
 131
 132     u32 lfb_addr = VBE_DISPI_LFB_PHYSICAL_ADDRESS;
 133     int bdf = GET_GLOBAL(VgaBDF);
 134     if (CONFIG_VGA_PCI && bdf >= 0)
 135         lfb_addr = (pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0)
 136                     & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK);
 137
 138     SET_VGA(VBE_framebuffer, lfb_addr);
 139     u16 totalmem = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIDEO_MEMORY_64K);
 140     SET_VGA(VBE_total_memory, totalmem * 64 * 1024);
 141     SET_VGA(VBE_capabilities, VBE_CAPABILITY_8BIT_DAC);
 142
 143     dprintf(1, "VBE DISPI detected. lfb_addr=%x\n", lfb_addr);
 144
 145     return 0;
 146 }
 147
 148 static int mode_valid(struct vgamode_s *vmode_g)
 149 {
 150     u16 max_xres = dispi_get_max_xres();
 151     u16 max_bpp = dispi_get_max_bpp();
 152     u32 max_mem = GET_GLOBAL(VBE_total_memory);
 153
 154     u16 width = GET_GLOBAL(vmode_g->width);
 155     u16 height = GET_GLOBAL(vmode_g->height);
 156     u8 depth = GET_GLOBAL(vmode_g->depth);
 157     u32 mem = width * height * DIV_ROUND_UP(depth, 8);
 158
 159     return width <= max_xres && depth <= max_bpp && mem <= max_mem;
 160 }
 161
 162 struct vgamode_s *bochsvga_find_mode(int mode)
 163 {
 164     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 165     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)]; m++)
 166         if (GET_GLOBAL(m->mode) == mode) {
 167             if (! mode_valid(&m->info))
 168                 return NULL;
 169             return &m->info;
 170         }
 171     return stdvga_find_mode(mode);
 172 }
 173
 174 void
 175 bochsvga_list_modes(u16 seg, u16 *dest, u16 *last)
 176 {
 177     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 178     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)] && dest<last; m++) {
 179         if (!mode_valid(&m->info))
 180             continue;
 181
 182         dprintf(1, "VBE found mode %x valid.\n", GET_GLOBAL(m->mode));
 183         SET_FARVAR(seg, *dest, GET_GLOBAL(m->mode));
 184         dest++;
 185     }
 186
 187     stdvga_list_modes(seg, dest, last);
 188 }
 189
 190 static void
 191 bochsvga_hires_enable(int enable)
 192 {
 193     u16 flags = enable ?
 194         VBE_DISPI_ENABLED |
 195         VBE_DISPI_LFB_ENABLED |
 196         VBE_DISPI_NOCLEARMEM : 0;
 197
 198     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, flags);
 199 }
 200
 201 int
 202 bochsvga_get_window(struct vgamode_s *vmode_g, int window)
 203 {
 204     if (window != 0)
 205         return -1;
 206     return dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BANK);
 207 }
 208
 209 int
 210 bochsvga_set_window(struct vgamode_s *vmode_g, int window, int val)
 211 {
 212     if (window != 0)
 213         return -1;
 214     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BANK, val);
 215     if (dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BANK) != val)
 216         return -1;
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 int
 221 bochsvga_get_linelength(struct vgamode_s *vmode_g)
 222 {
 223     return dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH) * vga_bpp(vmode_g) / 8;
 224 }
 225
 226 int
 227 bochsvga_set_linelength(struct vgamode_s *vmode_g, int val)
 228 {
 229     stdvga_set_linelength(vmode_g, val);
 230     int pixels = (val * 8) / vga_bpp(vmode_g);
 231     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH, pixels);
 232     return 0;
 233 }
 234
 235 static void
 236 bochsvga_clear_scr(void)
 237 {
 238     u16 en;
 239
 240     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 241     en &= ~VBE_DISPI_NOCLEARMEM;
 242     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 243 }
 244
 245 int
 246 bochsvga_set_mode(struct vgamode_s *vmode_g, int flags)
 247 {
 248     if (! is_bochsvga_mode(vmode_g)) {
 249         bochsvga_hires_enable(0);
 250         return stdvga_set_mode(vmode_g, flags);
 251     }
 252
 253     bochsvga_hires_enable(1);
 254
 255     u8 depth = GET_GLOBAL(vmode_g->depth);
 256     if (depth == 4)
 257         stdvga_set_mode(stdvga_find_mode(0x6a), 0);
 258     if (depth == 8)
 259         // XXX load_dac_palette(3);
 260         ;
 261
 262     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BPP, depth);
 263     u16 width = GET_GLOBAL(vmode_g->width);
 264     u16 height = GET_GLOBAL(vmode_g->height);
 265     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_XRES, width);
 266     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_YRES, height);
 267     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BANK, 0);
 268
 269     /* VGA compat setup */
 270     //XXX: This probably needs some reverse engineering
 271     u16 crtc_addr = VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS;
 272     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x11, 0x00);
 273     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x01, width / 8 - 1);
 274     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH, width);
 275     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x12, height - 1);
 276     u8 v = 0;
 277     if ((height - 1) & 0x0100)
 278         v |= 0x02;
 279     if ((height - 1) & 0x0200)
 280         v |= 0x40;
 281     stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x07, 0x42, v);
 282
 283     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x09, 0x00);
 284     stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x17, 0x00, 0x03);
 285     stdvga_attr_mask(0x10, 0x00, 0x01);
 286     stdvga_grdc_write(0x06, 0x05);
 287     stdvga_sequ_write(0x02, 0x0f);
 288     if (depth >= 8) {
 289         stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x14, 0x00, 0x40);
 290         stdvga_attr_mask(0x10, 0x00, 0x40);
 291         stdvga_sequ_mask(0x04, 0x00, 0x08);
 292         stdvga_grdc_mask(0x05, 0x20, 0x40);
 293     }
 294
 295     if (flags & MF_LINEARFB) {
 296         /* Linear frame buffer */
 297         /* XXX: ??? */
 298     }
 299     if (!(flags & MF_NOCLEARMEM)) {
 300         bochsvga_clear_scr();
 301     }
 302
 303     return 0;
 304 }