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
   9 static struct mode
  10 {
  11     u16 mode;
  12     u8 memmodel;
  13     u16 width;
  14     u16 height;
  15     u8 depth;
  16 } bochsvga_modes[] VAR16 = {
  17     /* standard modes */
  18     { 0x100, MM_PACKED, 640,  400,  8  },
  19     { 0x101, MM_PACKED, 640,  480,  8  },
  20     { 0x102, MM_PLANAR, 800,  600,  4  },
  21     { 0x103, MM_PACKED, 800,  600,  8  },
  22     { 0x104, MM_PLANAR, 1024, 768,  4  },
  23     { 0x105, MM_PACKED, 1024, 768,  8  },
  24     { 0x106, MM_PLANAR, 1280, 1024, 4  },
  25     { 0x107, MM_PACKED, 1280, 1024, 8  },
  26     { 0x10D, MM_DIRECT, 320,  200,  15 },
  27     { 0x10E, MM_DIRECT, 320,  200,  16 },
  28     { 0x10F, MM_DIRECT, 320,  200,  24 },
  29     { 0x110, MM_DIRECT, 640,  480,  15 },
  30     { 0x111, MM_DIRECT, 640,  480,  16 },
  31     { 0x112, MM_DIRECT, 640,  480,  24 },
  32     { 0x113, MM_DIRECT, 800,  600,  15 },
  33     { 0x114, MM_DIRECT, 800,  600,  16 },
  34     { 0x115, MM_DIRECT, 800,  600,  24 },
  35     { 0x116, MM_DIRECT, 1024, 768,  15 },
  36     { 0x117, MM_DIRECT, 1024, 768,  16 },
  37     { 0x118, MM_DIRECT, 1024, 768,  24 },
  38     { 0x119, MM_DIRECT, 1280, 1024, 15 },
  39     { 0x11A, MM_DIRECT, 1280, 1024, 16 },
  40     { 0x11B, MM_DIRECT, 1280, 1024, 24 },
  41     { 0x11C, MM_PACKED, 1600, 1200, 8  },
  42     { 0x11D, MM_DIRECT, 1600, 1200, 15 },
  43     { 0x11E, MM_DIRECT, 1600, 1200, 16 },
  44     { 0x11F, MM_DIRECT, 1600, 1200, 24 },
  45     /* BOCHS modes */
  46     { 0x140, MM_DIRECT, 320,  200,  32 },
  47     { 0x141, MM_DIRECT, 640,  400,  32 },
  48     { 0x142, MM_DIRECT, 640,  480,  32 },
  49     { 0x143, MM_DIRECT, 800,  600,  32 },
  50     { 0x144, MM_DIRECT, 1024, 768,  32 },
  51     { 0x145, MM_DIRECT, 1280, 1024, 32 },
  52     { 0x146, MM_PACKED, 320,  200,  8  },
  53     { 0x147, MM_DIRECT, 1600, 1200, 32 },
  54     { 0x148, MM_PACKED, 1152, 864,  8  },
  55     { 0x149, MM_DIRECT, 1152, 864,  15 },
  56     { 0x14a, MM_DIRECT, 1152, 864,  16 },
  57     { 0x14b, MM_DIRECT, 1152, 864,  24 },
  58     { 0x14c, MM_DIRECT, 1152, 864,  32 },
  59     { 0x178, MM_DIRECT, 1280, 800,  16 },
  60     { 0x179, MM_DIRECT, 1280, 800,  24 },
  61     { 0x17a, MM_DIRECT, 1280, 800,  32 },
  62     { 0x17b, MM_DIRECT, 1280, 960,  16 },
  63     { 0x17c, MM_DIRECT, 1280, 960,  24 },
  64     { 0x17d, MM_DIRECT, 1280, 960,  32 },
  65     { 0x17e, MM_DIRECT, 1440, 900,  16 },
  66     { 0x17f, MM_DIRECT, 1440, 900,  24 },
  67     { 0x180, MM_DIRECT, 1440, 900,  32 },
  68     { 0x181, MM_DIRECT, 1400, 1050, 16 },
  69     { 0x182, MM_DIRECT, 1400, 1050, 24 },
  70     { 0x183, MM_DIRECT, 1400, 1050, 32 },
  71     { 0x184, MM_DIRECT, 1680, 1050, 16 },
  72     { 0x185, MM_DIRECT, 1680, 1050, 24 },
  73     { 0x186, MM_DIRECT, 1680, 1050, 32 },
  74     { 0x187, MM_DIRECT, 1920, 1200, 16 },
  75     { 0x188, MM_DIRECT, 1920, 1200, 24 },
  76     { 0x189, MM_DIRECT, 1920, 1200, 32 },
  77     { 0x18a, MM_DIRECT, 2560, 1600, 16 },
  78     { 0x18b, MM_DIRECT, 2560, 1600, 24 },
  79     { 0x18c, MM_DIRECT, 2560, 1600, 32 },
  80     { 0, },
  81 };
  82
  83 #define BYTES_PER_PIXEL(m) ((GET_GLOBAL((m)->depth) + 7) / 8)
  84
  85 u32 pci_lfb_addr VAR16;
  86
  87 static inline u32 pci_config_readl(u16 bdf, u16 addr)
  88 {
  89     int status;
  90     u32 val;
  91
  92     addr &= ~3;
  93
  94     asm volatile(
  95             "int $0x1a\n"
  96             "cli\n"
  97             "cld"
  98             : "=a"(status), "=c"(val)
  99             : "a"(0xb10a), "b"(bdf), "D"(addr)
 100             : "cc", "memory");
 101
 102     if ((status >> 16))
 103         return (u32)-1;
 104
 105     return val;
 106 }
 107
 108
 109 static u16 dispi_get_max_xres(void)
 110 {
 111     u16 en;
 112     u16 xres;
 113
 114     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 115
 116     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
 117     xres = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_XRES);
 118     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 119
 120     return xres;
 121 }
 122
 123 static u16 dispi_get_max_bpp(void)
 124 {
 125     u16 en;
 126     u16 bpp;
 127
 128     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 129
 130     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
 131     bpp = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BPP);
 132     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 133
 134     return bpp;
 135 }
 136
 137 /* Called only during POST */
 138 int
 139 bochsvga_init(void)
 140 {
 141     int ret = stdvga_init();
 142     if (ret)
 143         return ret;
 144
 145     /* Sanity checks */
 146     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID0);
 147     if (dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ID) != VBE_DISPI_ID0) {
 148         dprintf(1, "No VBE DISPI interface detected\n");
 149         return -1;
 150     }
 151
 152     SET_BDA(vbe_flag, 0x1);
 153     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID5);
 154
 155     u32 lfb_addr;
 156     if (CONFIG_VGA_PCI)
 157         lfb_addr = pci_config_readl(GET_GLOBAL(VgaBDF), 0x10) & ~0xf;
 158     else
 159         lfb_addr = VBE_DISPI_LFB_PHYSICAL_ADDRESS;
 160
 161     SET_FARVAR(get_global_seg(), pci_lfb_addr, lfb_addr);
 162
 163     dprintf(1, "VBE DISPI detected. lfb_addr=%x\n", GET_GLOBAL(pci_lfb_addr));
 164
 165     return 0;
 166 }
 167
 168 int
 169 bochsvga_enabled(void)
 170 {
 171     return GET_BDA(vbe_flag);
 172 }
 173
 174 u16
 175 bochsvga_total_mem(void)
 176 {
 177     return dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIDEO_MEMORY_64K);
 178 }
 179
 180 static struct mode *find_mode_entry(u16 mode)
 181 {
 182     struct mode *m;
 183
 184     for (m = bochsvga_modes; GET_GLOBAL(m->mode); m++) {
 185         if (GET_GLOBAL(m->mode) == mode)
 186             return m;
 187     }
 188
 189     return NULL;
 190 }
 191
 192 static int mode_valid(struct mode *m)
 193 {
 194     u16 max_xres = dispi_get_max_xres();
 195     u16 max_bpp = dispi_get_max_bpp();
 196     u32 max_mem = bochsvga_total_mem() * 64 * 1024;
 197
 198     u32 mem = GET_GLOBAL(m->width) * GET_GLOBAL(m->height) *
 199               BYTES_PER_PIXEL(m);
 200
 201     if (GET_GLOBAL(m->width) > max_xres ||
 202         GET_GLOBAL(m->depth) > max_bpp ||
 203         mem > max_mem)
 204         return 0;
 205
 206     return 1;
 207 }
 208
 209 int
 210 bochsvga_list_modes(u16 seg, u16 ptr)
 211 {
 212     int count = 0;
 213     u16 *dest = (u16 *)(u32)ptr;
 214     struct mode *m;
 215
 216     for (m = bochsvga_modes; GET_GLOBAL(m->mode); m++) {
 217         if (!mode_valid(m))
 218             continue;
 219
 220         dprintf(1, "VBE found mode %x valid.\n", GET_GLOBAL(m->mode));
 221         SET_FARVAR(seg, dest[count], GET_GLOBAL(m->mode));
 222
 223         count++;
 224     }
 225
 226     SET_FARVAR(seg, dest[count], 0xffff); /* End of list */
 227
 228     return count;
 229 }
 230
 231 int
 232 bochsvga_mode_info(u16 mode, struct vbe_modeinfo *info)
 233 {
 234     struct mode *m;
 235
 236     m = find_mode_entry(mode);
 237     if (!m || !mode_valid(m))
 238         return -1;
 239
 240     info->width = GET_GLOBAL(m->width);
 241     info->height = GET_GLOBAL(m->height);
 242     info->depth = GET_GLOBAL(m->depth);
 243
 244     info->linesize = info->width * ((info->depth + 7) / 8);
 245     info->phys_base = GET_GLOBAL(pci_lfb_addr);
 246     info->vram_size = bochsvga_total_mem() * 64 * 1024;
 247
 248     return 0;
 249 }
 250
 251 void
 252 bochsvga_hires_enable(int enable)
 253 {
 254     u16 flags = enable ?
 255         VBE_DISPI_ENABLED |
 256         VBE_DISPI_LFB_ENABLED |
 257         VBE_DISPI_NOCLEARMEM : 0;
 258
 259     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, flags);
 260 }
 261
 262 int
 263 bochsvga_set_mode(int mode, int flags)
 264 {
 265     if (!(mode & VBE_MODE_VESA_DEFINED)) {
 266         dprintf(1, "set VGA mode %x\n", mode);
 267
 268         bochsvga_hires_enable(0);
 269         return stdvga_set_mode(mode, flags);
 270     }
 271
 272     struct vbe_modeinfo modeinfo, *info = &modeinfo;
 273     int ret = bochsvga_mode_info(mode, &modeinfo);
 274     if (ret) {
 275         dprintf(1, "VBE mode %x not found\n", mode);
 276         return VBE_RETURN_STATUS_FAILED;
 277     }
 278     bochsvga_hires_enable(1);
 279
 280     if (info->depth == 4)
 281         stdvga_set_mode(0x6a, 0);
 282     if (info->depth == 8)
 283         // XXX load_dac_palette(3);
 284         ;
 285
 286     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BPP, info->depth);
 287     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_XRES, info->width);
 288     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_YRES, info->height);
 289     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BANK, 0);
 290
 291     /* VGA compat setup */
 292     //XXX: This probably needs some reverse engineering
 293     u8 v;
 294     outw(0x0011, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 295     outw(((info->width * 4 - 1) << 8) | 0x1, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 296     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH, info->width);
 297     outw(((info->height - 1) << 8) | 0x12, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 298     outw(((info->height - 1) & 0xff00) | 0x7, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 299     v = inb(VGAREG_VGA_CRTC_DATA) & 0xbd;
 300     if (v & 0x1)
 301         v |= 0x2;
 302     if (v & 0x2)
 303         v |= 0x40;
 304     outb(v, VGAREG_VGA_CRTC_DATA);
 305
 306     outw(0x9, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 307     outb(0x17, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 308     outb(inb(VGAREG_VGA_CRTC_DATA) | 0x3, VGAREG_VGA_CRTC_DATA);
 309     v = inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 310     outw(0x10, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 311     v = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA) | 0x1;
 312     outb(v, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 313     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 314     outw(0x0506, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 315     outw(0x0f02, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 316     if (info->depth >= 8) {
 317         outb(0x14, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 318         outb(inb(VGAREG_VGA_CRTC_DATA) | 0x40, VGAREG_VGA_CRTC_DATA);
 319         v = inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 320         outw(0x10, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 321         v = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA) | 0x40;
 322         outb(v, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 323         outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 324         outb(0x04, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 325         v = inb(VGAREG_SEQU_DATA) | 0x08;
 326         outb(v, VGAREG_SEQU_DATA);
 327         outb(0x05, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 328         v = inb(VGAREG_GRDC_DATA) & 0x9f;
 329         outb(v | 0x40, VGAREG_GRDC_DATA);
 330     }
 331
 332     SET_BDA(vbe_mode, mode);
 333
 334     if (flags & MF_LINEARFB) {
 335         /* Linear frame buffer */
 336         /* XXX: ??? */
 337     }
 338     if (!(mode & MF_NOCLEARMEM)) {
 339         bochsvga_clear_scr();
 340     }
 341
 342     return 0;
 343 }
 344
 345 void
 346 bochsvga_clear_scr(void)
 347 {
 348     u16 en;
 349
 350     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 351     en &= ~VBE_DISPI_NOCLEARMEM;
 352     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 353 }
 354
 355 int
 356 bochsvga_hires_enabled(void)
 357 {
 358     return dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE) & VBE_DISPI_ENABLED;
 359 }
 360
 361 u16
 362 bochsvga_curr_mode(void)
 363 {
 364     return GET_BDA(vbe_mode);
 365 }