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 bochsvga_mode
  10 {
  11     u16 mode;
  12     struct vgamode_s info;
  13 } bochsvga_modes[] VAR16 = {
  14     /* standard modes */
  15     { 0x100, { MM_PACKED, 640,  400,  8  } },
  16     { 0x101, { MM_PACKED, 640,  480,  8  } },
  17     { 0x102, { MM_PLANAR, 800,  600,  4  } },
  18     { 0x103, { MM_PACKED, 800,  600,  8  } },
  19     { 0x104, { MM_PLANAR, 1024, 768,  4  } },
  20     { 0x105, { MM_PACKED, 1024, 768,  8  } },
  21     { 0x106, { MM_PLANAR, 1280, 1024, 4  } },
  22     { 0x107, { MM_PACKED, 1280, 1024, 8  } },
  23     { 0x10D, { MM_DIRECT, 320,  200,  15 } },
  24     { 0x10E, { MM_DIRECT, 320,  200,  16 } },
  25     { 0x10F, { MM_DIRECT, 320,  200,  24 } },
  26     { 0x110, { MM_DIRECT, 640,  480,  15 } },
  27     { 0x111, { MM_DIRECT, 640,  480,  16 } },
  28     { 0x112, { MM_DIRECT, 640,  480,  24 } },
  29     { 0x113, { MM_DIRECT, 800,  600,  15 } },
  30     { 0x114, { MM_DIRECT, 800,  600,  16 } },
  31     { 0x115, { MM_DIRECT, 800,  600,  24 } },
  32     { 0x116, { MM_DIRECT, 1024, 768,  15 } },
  33     { 0x117, { MM_DIRECT, 1024, 768,  16 } },
  34     { 0x118, { MM_DIRECT, 1024, 768,  24 } },
  35     { 0x119, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 15 } },
  36     { 0x11A, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 16 } },
  37     { 0x11B, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 24 } },
  38     { 0x11C, { MM_PACKED, 1600, 1200, 8  } },
  39     { 0x11D, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 15 } },
  40     { 0x11E, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 16 } },
  41     { 0x11F, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 24 } },
  42     /* BOCHS modes */
  43     { 0x140, { MM_DIRECT, 320,  200,  32 } },
  44     { 0x141, { MM_DIRECT, 640,  400,  32 } },
  45     { 0x142, { MM_DIRECT, 640,  480,  32 } },
  46     { 0x143, { MM_DIRECT, 800,  600,  32 } },
  47     { 0x144, { MM_DIRECT, 1024, 768,  32 } },
  48     { 0x145, { MM_DIRECT, 1280, 1024, 32 } },
  49     { 0x146, { MM_PACKED, 320,  200,  8  } },
  50     { 0x147, { MM_DIRECT, 1600, 1200, 32 } },
  51     { 0x148, { MM_PACKED, 1152, 864,  8  } },
  52     { 0x149, { MM_DIRECT, 1152, 864,  15 } },
  53     { 0x14a, { MM_DIRECT, 1152, 864,  16 } },
  54     { 0x14b, { MM_DIRECT, 1152, 864,  24 } },
  55     { 0x14c, { MM_DIRECT, 1152, 864,  32 } },
  56     { 0x178, { MM_DIRECT, 1280, 800,  16 } },
  57     { 0x179, { MM_DIRECT, 1280, 800,  24 } },
  58     { 0x17a, { MM_DIRECT, 1280, 800,  32 } },
  59     { 0x17b, { MM_DIRECT, 1280, 960,  16 } },
  60     { 0x17c, { MM_DIRECT, 1280, 960,  24 } },
  61     { 0x17d, { MM_DIRECT, 1280, 960,  32 } },
  62     { 0x17e, { MM_DIRECT, 1440, 900,  16 } },
  63     { 0x17f, { MM_DIRECT, 1440, 900,  24 } },
  64     { 0x180, { MM_DIRECT, 1440, 900,  32 } },
  65     { 0x181, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 16 } },
  66     { 0x182, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 24 } },
  67     { 0x183, { MM_DIRECT, 1400, 1050, 32 } },
  68     { 0x184, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 16 } },
  69     { 0x185, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 24 } },
  70     { 0x186, { MM_DIRECT, 1680, 1050, 32 } },
  71     { 0x187, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 16 } },
  72     { 0x188, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 24 } },
  73     { 0x189, { MM_DIRECT, 1920, 1200, 32 } },
  74     { 0x18a, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 16 } },
  75     { 0x18b, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 24 } },
  76     { 0x18c, { MM_DIRECT, 2560, 1600, 32 } },
  77 };
  78
  79 static inline u32 pci_config_readl(u16 bdf, u16 addr)
  80 {
  81     int status;
  82     u32 val;
  83
  84     addr &= ~3;
  85
  86     asm volatile(
  87             "int $0x1a\n"
  88             "cli\n"
  89             "cld"
  90             : "=a"(status), "=c"(val)
  91             : "a"(0xb10a), "b"(bdf), "D"(addr)
  92             : "cc", "memory");
  93
  94     if ((status >> 16))
  95         return (u32)-1;
  96
  97     return val;
  98 }
  99
 100 static u16 dispi_get_max_xres(void)
 101 {
 102     u16 en;
 103     u16 xres;
 104
 105     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 106
 107     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
 108     xres = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_XRES);
 109     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 110
 111     return xres;
 112 }
 113
 114 static u16 dispi_get_max_bpp(void)
 115 {
 116     u16 en;
 117     u16 bpp;
 118
 119     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 120
 121     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en | VBE_DISPI_GETCAPS);
 122     bpp = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_BPP);
 123     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 124
 125     return bpp;
 126 }
 127
 128 /* Called only during POST */
 129 int
 130 bochsvga_init(void)
 131 {
 132     int ret = stdvga_init();
 133     if (ret)
 134         return ret;
 135
 136     /* Sanity checks */
 137     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID0);
 138     if (dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ID) != VBE_DISPI_ID0) {
 139         dprintf(1, "No VBE DISPI interface detected\n");
 140         return -1;
 141     }
 142
 143     SET_VGA(VBE_enabled, 1);
 144     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ID, VBE_DISPI_ID5);
 145
 146     u32 lfb_addr;
 147     if (CONFIG_VGA_PCI)
 148         lfb_addr = pci_config_readl(GET_GLOBAL(VgaBDF), 0x10) & ~0xf;
 149     else
 150         lfb_addr = VBE_DISPI_LFB_PHYSICAL_ADDRESS;
 151
 152     SET_VGA(VBE_framebuffer, lfb_addr);
 153     u16 totalmem = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_VIDEO_MEMORY_64K);
 154     SET_VGA(VBE_total_memory, totalmem * 64 * 1024);
 155     SET_VGA(VBE_capabilities, VBE_CAPABILITY_8BIT_DAC);
 156
 157     dprintf(1, "VBE DISPI detected. lfb_addr=%x\n", lfb_addr);
 158
 159     return 0;
 160 }
 161
 162 static int mode_valid(struct vgamode_s *vmode_g)
 163 {
 164     u16 max_xres = dispi_get_max_xres();
 165     u16 max_bpp = dispi_get_max_bpp();
 166     u32 max_mem = GET_GLOBAL(VBE_total_memory);
 167
 168     u16 width = GET_GLOBAL(vmode_g->width);
 169     u16 height = GET_GLOBAL(vmode_g->height);
 170     u8 depth = GET_GLOBAL(vmode_g->depth);
 171     u32 mem = width * height * DIV_ROUND_UP(depth, 8);
 172
 173     return width <= max_xres && depth <= max_bpp && mem <= max_mem;
 174 }
 175
 176 struct vgamode_s *bochsvga_find_mode(int mode)
 177 {
 178     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 179     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)]; m++)
 180         if (GET_GLOBAL(m->mode) == mode) {
 181             if (! mode_valid(&m->info))
 182                 return NULL;
 183             return &m->info;
 184         }
 185     return stdvga_find_mode(mode);
 186 }
 187
 188 void
 189 bochsvga_list_modes(u16 seg, u16 *dest, u16 *last)
 190 {
 191     struct bochsvga_mode *m = bochsvga_modes;
 192     for (; m < &bochsvga_modes[ARRAY_SIZE(bochsvga_modes)] && dest<last; m++) {
 193         if (!mode_valid(&m->info))
 194             continue;
 195
 196         dprintf(1, "VBE found mode %x valid.\n", GET_GLOBAL(m->mode));
 197         SET_FARVAR(seg, *dest, GET_GLOBAL(m->mode));
 198         dest++;
 199     }
 200
 201     stdvga_list_modes(seg, dest, last);
 202 }
 203
 204 static void
 205 bochsvga_hires_enable(int enable)
 206 {
 207     u16 flags = enable ?
 208         VBE_DISPI_ENABLED |
 209         VBE_DISPI_LFB_ENABLED |
 210         VBE_DISPI_NOCLEARMEM : 0;
 211
 212     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, flags);
 213 }
 214
 215 static void
 216 bochsvga_clear_scr(void)
 217 {
 218     u16 en;
 219
 220     en = dispi_read(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE);
 221     en &= ~VBE_DISPI_NOCLEARMEM;
 222     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_ENABLE, en);
 223 }
 224
 225 int
 226 bochsvga_set_mode(int mode, int flags)
 227 {
 228     if (!(mode & VBE_MODE_VESA_DEFINED)) {
 229         dprintf(1, "set VGA mode %x\n", mode);
 230
 231         SET_BDA(vbe_mode, 0);
 232         bochsvga_hires_enable(0);
 233         return stdvga_set_mode(mode, flags);
 234     }
 235
 236     struct vgamode_s *vmode_g = bochsvga_find_mode(mode);
 237     if (!vmode_g) {
 238         dprintf(1, "VBE mode %x not found\n", mode);
 239         return VBE_RETURN_STATUS_FAILED;
 240     }
 241     bochsvga_hires_enable(1);
 242
 243     u8 depth = GET_GLOBAL(vmode_g->depth);
 244     if (depth == 4)
 245         stdvga_set_mode(0x6a, 0);
 246     if (depth == 8)
 247         // XXX load_dac_palette(3);
 248         ;
 249
 250     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BPP, depth);
 251     u16 width = GET_GLOBAL(vmode_g->width);
 252     u16 height = GET_GLOBAL(vmode_g->height);
 253     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_XRES, width);
 254     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_YRES, height);
 255     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_BANK, 0);
 256
 257     /* VGA compat setup */
 258     //XXX: This probably needs some reverse engineering
 259     u8 v;
 260     outw(0x0011, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 261     outw(((width * 4 - 1) << 8) | 0x1, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 262     dispi_write(VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH, width);
 263     outw(((height - 1) << 8) | 0x12, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 264     outw(((height - 1) & 0xff00) | 0x7, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 265     v = inb(VGAREG_VGA_CRTC_DATA) & 0xbd;
 266     if (v & 0x1)
 267         v |= 0x2;
 268     if (v & 0x2)
 269         v |= 0x40;
 270     outb(v, VGAREG_VGA_CRTC_DATA);
 271
 272     outw(0x9, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 273     outb(0x17, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 274     outb(inb(VGAREG_VGA_CRTC_DATA) | 0x3, VGAREG_VGA_CRTC_DATA);
 275     v = inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 276     outw(0x10, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 277     v = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA) | 0x1;
 278     outb(v, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 279     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 280     outw(0x0506, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 281     outw(0x0f02, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 282     if (depth >= 8) {
 283         outb(0x14, VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS);
 284         outb(inb(VGAREG_VGA_CRTC_DATA) | 0x40, VGAREG_VGA_CRTC_DATA);
 285         v = inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 286         outw(0x10, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 287         v = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA) | 0x40;
 288         outb(v, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 289         outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 290         outb(0x04, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 291         v = inb(VGAREG_SEQU_DATA) | 0x08;
 292         outb(v, VGAREG_SEQU_DATA);
 293         outb(0x05, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 294         v = inb(VGAREG_GRDC_DATA) & 0x9f;
 295         outb(v | 0x40, VGAREG_GRDC_DATA);
 296     }
 297
 298     SET_BDA(vbe_mode, mode | flags);
 299
 300     if (flags & MF_LINEARFB) {
 301         /* Linear frame buffer */
 302         /* XXX: ??? */
 303     }
 304     if (!(mode & MF_NOCLEARMEM)) {
 305         bochsvga_clear_scr();
 306     }
 307
 308     return 0;
 309 }