vgasrc/bochsvga.c

   1 // Bochs VGA interface to extended "VBE" modes
   2 //
   3 // Copyright (C) 2012  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 // Copyright (C) 2011  Julian Pidancet <julian.pidancet@citrix.com>
   5 //  Copyright (C) 2002 Jeroen Janssen
   6 //
   7 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   8
   9 #include "vgabios.h" // struct vbe_modeinfo
  10 #include "vbe.h" // VBE_CAPABILITY_8BIT_DAC
  11 #include "bochsvga.h" // bochsvga_set_mode
  12 #include "util.h" // dprintf
  13 #include "config.h" // CONFIG_*
  14 #include "biosvar.h" // GET_GLOBAL
  15 #include "stdvga.h" // VGAREG_SEQU_ADDRESS
  16 #include "pci.h" // pci_config_readl
  17 #include "pci_regs.h" // PCI_BASE_ADDRESS_0
  18
  19
  20 /****************************************************************
  21  * Mode tables
  22  ****************************************************************/
  23
  24 static struct bochsvga_mode
  25 {
  26     u16 mode;
  27     struct vgamode_s info;
  28 } bochsvga_modes[] VAR16 = {
  29     /* standard modes */
  30     { 0x100, { MM_PACKED, 640,  400,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  31     { 0x101, { MM_PACKED, 640,  480,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  32     { 0x102, { MM_PLANAR, 800,  600,  4,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  33     { 0x103, { MM_PACKED, 800,  600,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  34     { 0x104, { MM_PLANAR, 1024, 768,  4,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  35     { 0x105, { MM_PACKED, 1024, 768,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  36     { 0x106, { MM_PLANAR, 1280, 1024, 4,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  37     { 0x107, { MM_PACKED, 1280, 1024, 8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  38     { 0x10D, { MM_DIRECT, 320,  200,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  39     { 0x10E, { MM_DIRECT, 320,  200,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  40     { 0x10F, { MM_DIRECT, 320,  200,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  41     { 0x110, { MM_DIRECT, 640,  480,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  42     { 0x111, { MM_DIRECT, 640,  480,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  43     { 0x112, { MM_DIRECT, 640,  480,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  44     { 0x113, { MM_DIRECT, 800,  600,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  45     { 0x114, { MM_DIRECT, 800,  600,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  46     { 0x115, { MM_DIRECT, 800,  600,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  47     { 0x116, { MM_DIRECT, 1024, 768,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  48     { 0x117, { MM_DIRECT, 1024, 768,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  49     { 0x118, { MM_DIRECT, 1024, 768,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  50     { 0x119, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  51     { 0x11A, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  52     { 0x11B, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  53     { 0x11C, { MM_PACKED, 1600, 1200, 8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  54     { 0x11D, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  55     { 0x11E, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  56     { 0x11F, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  57     /* BOCHS modes */
  58     { 0x140, { MM_DIRECT, 320,  200,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  59     { 0x141, { MM_DIRECT, 640,  400,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  60     { 0x142, { MM_DIRECT, 640,  480,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  61     { 0x143, { MM_DIRECT, 800,  600,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  62     { 0x144, { MM_DIRECT, 1024, 768,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  63     { 0x145, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  64     { 0x146, { MM_PACKED, 320,  200,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  65     { 0x147, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  66     { 0x148, { MM_PACKED, 1152, 864,  8,  8, 16, SEG_GRAPH } },
  67     { 0x149, { MM_DIRECT, 1152, 864,  15, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  68     { 0x14a, { MM_DIRECT, 1152, 864,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  69     { 0x14b, { MM_DIRECT, 1152, 864,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  70     { 0x14c, { MM_DIRECT, 1152, 864,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  71     { 0x178, { MM_DIRECT, 1280, 800,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  72     { 0x179, { MM_DIRECT, 1280, 800,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  73     { 0x17a, { MM_DIRECT, 1280, 800,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  74     { 0x17b, { MM_DIRECT, 1280, 960,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  75     { 0x17c, { MM_DIRECT, 1280, 960,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  76     { 0x17d, { MM_DIRECT, 1280, 960,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  77     { 0x17e, { MM_DIRECT, 1440, 900,  16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  78     { 0x17f, { MM_DIRECT, 1440, 900,  24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  79     { 0x180, { MM_DIRECT, 1440, 900,  32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  80     { 0x181, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  81     { 0x182, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  82     { 0x183, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  83     { 0x184, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  84     { 0x185, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  85     { 0x186, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  86     { 0x187, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  87     { 0x188, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  88     { 0x189, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  89     { 0x18a, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 16, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  90     { 0x18b, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 24, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  91     { 0x18c, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 32, 8, 16, SEG_GRAPH } },
  92 };
  93
  94 static int is_bochsvga_mode(struct vgamode_s *vmode_g)
  95 {
  96     return (vmode_g >= &bochsvga_modes[0].info
  97             && vmode_g <= &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)-1].info);
  98 }
  99
 100 struct vgamode_s *bochsvga_find_mode(int mode)
 101 {
 102     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 103     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)]; m++)
 104         if (GET_GLOBAL(m->mode) == mode)
 105             return &m->info;
 106     return stdvga_find_mode(mode);
 107 }
 108
 109 void
 110 bochsvga_list_modes(u16 seg, u16 *dest, u16 *last)
 111 {
 112     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 113     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)] && dest<last; m++) {
 114         u16 mode = GET_GLOBAL(m->mode);
 115         if (mode == 0xffff)
 116             continue;
 117         SET_FARVAR(seg, *dest, mode);
 118         dest++;
 119     }
 120     stdvga_list_modes(seg, dest, last);
 121 }
 122
 123
 124 /****************************************************************
 125  * Helper functions
 126  ****************************************************************/
 127
 128 int
 129 bochsvga_get_window(struct vgamode_s *vmode_g, int window)
 130 {
 131     if (window != 0)
 132         return -1;
 133     return dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BANK);
 134 }
 135
 136 int
 137 bochsvga_set_window(struct vgamode_s *vmode_g, int window, int val)
 138 {
 139     if (window != 0)
 140         return -1;
 141     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BANK, val);
 142     if (dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BANK) != val)
 143         return -1;
 144     return 0;
 145 }
 146
 147 int
 148 bochsvga_get_linelength(struct vgamode_s *vmode_g)
 149 {
 150     return dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH) * vga_bpp(vmode_g) / 8;
 151 }
 152
 153 int
 154 bochsvga_set_linelength(struct vgamode_s *vmode_g, int val)
 155 {
 156     stdvga_set_linelength(vmode_g, val);
 157     int pixels = (val * 8) / vga_bpp(vmode_g);
 158     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH, pixels);
 159     return 0;
 160 }
 161
 162 int
 163 bochsvga_get_displaystart(struct vgamode_s *vmode_g)
 164 {
 165     int bpp = vga_bpp(vmode_g);
 166     int linelength = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH) * bpp / 8;
 167     int x = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_X_OFFSET);
 168     int y = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_Y_OFFSET);
 169     return x * bpp / 8 + linelength * y;
 170 }
 171
 172 int
 173 bochsvga_set_displaystart(struct vgamode_s *vmode_g, int val)
 174 {
 175     stdvga_set_displaystart(vmode_g, val);
 176     int bpp = vga_bpp(vmode_g);
 177     int linelength = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH) * bpp / 8;
 178     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_X_OFFSET, (val % linelength) * 8 / bpp);
 179     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_Y_OFFSET, val / linelength);
 180     return 0;
 181 }
 182
 183
 184 /****************************************************************
 185  * Mode setting
 186  ****************************************************************/
 187
 188 int
 189 bochsvga_set_mode(struct vgamode_s *vmode_g, int flags)
 190 {
 191     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, VBE_DISPI_DISABLED);
 192     if (! is_bochsvga_mode(vmode_g))
 193         return stdvga_set_mode(vmode_g, flags);
 194
 195     u8 depth = GET_GLOBAL(vmode_g->depth);
 196     if (depth == 4)
 197         stdvga_set_mode(stdvga_find_mode(0x6a), 0);
 198     if (depth == 8)
 199         // XXX load_dac_palette(3);
 200         ;
 201
 202     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BPP, depth);
 203     u16 width = GET_GLOBAL(vmode_g->width);
 204     u16 height = GET_GLOBAL(vmode_g->height);
 205     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_XRES, width);
 206     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_YRES, height);
 207     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BANK, 0);
 208     u16 bf = ((flags & MF_NOCLEARMEM ? VBE_DISPI_NOCLEARMEM : 0)
 209               | (flags & MF_LINEARFB ? VBE_DISPI_LFB_ENABLED : 0));
 210     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, VBE_DISPI_ENABLED | bf);
 211
 212     /* VGA compat setup */
 213     u16 crtc_addr = VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS;
 214     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x11, 0x00);
 215     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x01, width / 8 - 1);
 216     stdvga_set_linelength(vmode_g, width);
 217     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x12, height - 1);
 218     u8 v = 0;
 219     if ((height - 1) & 0x0100)
 220         v |= 0x02;
 221     if ((height - 1) & 0x0200)
 222         v |= 0x40;
 223     stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x07, 0x42, v);
 224
 225     stdvga_crtc_write(crtc_addr, 0x09, 0x00);
 226     stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x17, 0x00, 0x03);
 227     stdvga_attr_mask(0x10, 0x00, 0x01);
 228     stdvga_grdc_write(0x06, 0x05);
 229     stdvga_sequ_write(0x02, 0x0f);
 230     if (depth >= 8) {
 231         stdvga_crtc_mask(crtc_addr, 0x14, 0x00, 0x40);
 232         stdvga_attr_mask(0x10, 0x00, 0x40);
 233         stdvga_sequ_mask(0x04, 0x00, 0x08);
 234         stdvga_grdc_mask(0x05, 0x20, 0x40);
 235     }
 236
 237     return 0;
 238 }
 239
 240
 241 /****************************************************************
 242  * Init
 243  ****************************************************************/
 244
 245 int
 246 bochsvga_init(void)
 247 {
 248     int ret = stdvga_init();
 249     if (ret)
 250         return ret;
 251
 252     /* Sanity checks */
 253     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID0);
 254     if (dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ID) != VBE_DISPI_ID0) {
 255         dprintf(1, "No VBE DISPI interface detected\n");
 256         return -1;
 257     }
 258
 259     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID5);
 260
 261     if (GET_GLOBAL(HaveRunInit))
 262         return 0;
 263
 264     u32 lfb_addr = VBE_DISPI_LFB_PHYSICAL_ADDRESS;
 265     int bdf = GET_GLOBAL(VgaBDF);
 266     if (CONFIG_VGA_PCI && bdf >= 0) {
 267         int barid = 0;
 268         u32 bar = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_0);
 269         if ((bar & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE) != PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_MEMORY) {
 270             barid = 1;
 271             bar = pci_config_readl(bdf, PCI_BASE_ADDRESS_1);
 272         }
 273         lfb_addr = bar & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_MASK;
 274         dprintf(1, "VBE DISPI: bdf %02x:%02x.%x, bar %d\n", pci_bdf_to_bus(bdf)
 275                 , pci_bdf_to_dev(bdf), pci_bdf_to_fn(bdf), barid);
 276     }
 277
 278     SET_VGA(VBE_framebuffer, lfb_addr);
 279     u32 totalmem = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIDEO_MEMORY_64K) * 64 * 1024;
 280     SET_VGA(VBE_total_memory, totalmem);
 281     SET_VGA(VBE_capabilities, VBE_CAPABILITY_8BIT_DAC);
 282
 283     dprintf(1, "VBE DISPI: lfb_addr=%x, size %d MB\n",
 284             lfb_addr, totalmem / 16);
 285
 286     // Validate modes
 287     u16 en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 288     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
 289     u16 max_xres = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_XRES);
 290     u16 max_bpp = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BPP);
 291     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 292     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 293     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)]; m++) {
 294         u16 width = GET_GLOBAL(m->info.width);
 295         u16 height = GET_GLOBAL(m->info.height);
 296         u8 depth = GET_GLOBAL(m->info.depth);
 297         u32 mem = (height * DIV_ROUND_UP(width * vga_bpp(&m->info), 8)
 298                    * 4 / stdvga_bpp_factor(&m->info));
 299
 300         if (width > max_xres || depth > max_bpp || mem > totalmem) {
 301             dprintf(1, "Removing mode %x\n", GET_GLOBAL(m->mode));
 302             SET_VGA(m->mode, 0xffff);
 303         }
 304     }
 305
 306     return 0;
 307 }