vgasrc/vgafb.c

   1 // Code for manipulating VGA framebuffers.
   2 //
   3 // Copyright (C) 2009  Kevin O'Connor <kevin@koconnor.net>
   4 // Copyright (C) 2001-2008 the LGPL VGABios developers Team
   5 //
   6 // This file may be distributed under the terms of the GNU LGPLv3 license.
   7
   8 #include "biosvar.h" // GET_BDA
   9 #include "util.h" // memset_far
  10 #include "vgatables.h" // find_vga_entry
  11
  12
  13 /****************************************************************
  14  * Screen scrolling
  15  ****************************************************************/
  16
  17 static inline void *
  18 memcpy_stride(u16 seg, void *dst, void *src, int copylen, int stride, int lines)
  19 {
  20     for (; lines; lines--, dst+=stride, src+=stride)
  21         memcpy_far(seg, dst, seg, src, copylen);
  22     return dst;
  23 }
  24
  25 static inline void
  26 memset_stride(u16 seg, void *dst, u8 val, int setlen, int stride, int lines)
  27 {
  28     for (; lines; lines--, dst+=stride)
  29         memset_far(seg, dst, val, setlen);
  30 }
  31
  32 static inline void
  33 memset16_stride(u16 seg, void *dst, u16 val, int setlen, int stride, int lines)
  34 {
  35     for (; lines; lines--, dst+=stride)
  36         memset16_far(seg, dst, val, setlen);
  37 }
  38
  39 static void
  40 scroll_pl4(struct vgamode_s *vmode_g, int nblines, int attr
  41            , struct cursorpos ul, struct cursorpos lr)
  42 {
  43     struct VideoParam_s *vparam_g = GET_GLOBAL(vmode_g->vparam);
  44     u8 cheight = GET_GLOBAL(vparam_g->cheight);
  45     int stride = GET_BDA(video_cols);
  46     void *src_far, *dest_far;
  47     if (nblines >= 0) {
  48         dest_far = (void*)(ul.y * cheight * stride + ul.x);
  49         src_far = dest_far + nblines * cheight * stride;
  50     } else {
  51         // Scroll down
  52         nblines = -nblines;
  53         dest_far = (void*)(lr.y * cheight * stride + ul.x);
  54         src_far = dest_far - nblines * cheight * stride;
  55         stride = -stride;
  56     }
  57     int cols = lr.x - ul.x + 1;
  58     int rows = lr.y - ul.y + 1;
  59     if (nblines < rows) {
  60         vgahw_grdc_write(0x05, 0x01);
  61         dest_far = memcpy_stride(SEG_GRAPH, dest_far, src_far, cols, stride
  62                                  , (rows - nblines) * cheight);
  63     }
  64     if (attr < 0)
  65         attr = 0;
  66     vgahw_grdc_write(0x05, 0x02);
  67     memset_stride(SEG_GRAPH, dest_far, attr, cols, stride, nblines * cheight);
  68     vgahw_grdc_write(0x05, 0x00);
  69 }
  70
  71 static void
  72 scroll_cga(struct vgamode_s *vmode_g, int nblines, int attr
  73             , struct cursorpos ul, struct cursorpos lr)
  74 {
  75     struct VideoParam_s *vparam_g = GET_GLOBAL(vmode_g->vparam);
  76     u8 cheight = GET_GLOBAL(vparam_g->cheight);
  77     u8 bpp = GET_GLOBAL(vmode_g->pixbits);
  78     int stride = GET_BDA(video_cols) * bpp;
  79     void *src_far, *dest_far;
  80     if (nblines >= 0) {
  81         dest_far = (void*)(ul.y * cheight * stride + ul.x * bpp);
  82         src_far = dest_far + nblines * cheight * stride;
  83     } else {
  84         // Scroll down
  85         nblines = -nblines;
  86         dest_far = (void*)(lr.y * cheight * stride + ul.x * bpp);
  87         src_far = dest_far - nblines * cheight * stride;
  88         stride = -stride;
  89     }
  90     int cols = (lr.x - ul.x + 1) * bpp;
  91     int rows = lr.y - ul.y + 1;
  92     if (nblines < rows) {
  93         memcpy_stride(SEG_CTEXT, dest_far + 0x2000, src_far + 0x2000, cols
  94                       , stride, (rows - nblines) * cheight / 2);
  95         dest_far = memcpy_stride(SEG_CTEXT, dest_far, src_far, cols
  96                                  , stride, (rows - nblines) * cheight / 2);
  97     }
  98     if (attr < 0)
  99         attr = 0;
 100     memset_stride(SEG_CTEXT, dest_far + 0x2000, attr, cols
 101                   , stride, nblines * cheight / 2);
 102     memset_stride(SEG_CTEXT, dest_far, attr, cols
 103                   , stride, nblines * cheight / 2);
 104 }
 105
 106 static void
 107 scroll_text(struct vgamode_s *vmode_g, int nblines, int attr
 108             , struct cursorpos ul, struct cursorpos lr)
 109 {
 110     u16 nbrows = GET_BDA(video_rows) + 1;
 111     u16 nbcols = GET_BDA(video_cols);
 112     void *src_far, *dest_far = (void*)SCREEN_MEM_START(nbcols, nbrows, ul.page);
 113     int stride = nbcols * 2;
 114     if (nblines >= 0) {
 115         dest_far += ul.y * stride + ul.x * 2;
 116         src_far = dest_far + nblines * stride;
 117     } else {
 118         // Scroll down
 119         nblines = -nblines;
 120         dest_far += lr.y * stride + ul.x * 2;
 121         src_far = dest_far - nblines * stride;
 122         stride = -stride;
 123     }
 124     int cols = (lr.x - ul.x + 1) * 2;
 125     int rows = lr.y - ul.y + 1;
 126     u16 seg = GET_GLOBAL(vmode_g->sstart);
 127     if (nblines < rows)
 128         dest_far = memcpy_stride(seg, dest_far, src_far, cols, stride
 129                                  , (rows - nblines));
 130     if (attr < 0)
 131         attr = 0x07;
 132     attr = (attr << 8) | ' ';
 133     memset16_stride(seg, dest_far, attr, cols, stride, nblines);
 134 }
 135
 136 void
 137 vgafb_scroll(int nblines, int attr, struct cursorpos ul, struct cursorpos lr)
 138 {
 139     // Get the mode
 140     struct vgamode_s *vmode_g = find_vga_entry(GET_BDA(video_mode));
 141     if (!vmode_g)
 142         return;
 143
 144     // FIXME gfx mode not complete
 145     switch (GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel)) {
 146     case CTEXT:
 147     case MTEXT:
 148         scroll_text(vmode_g, nblines, attr, ul, lr);
 149         break;
 150     case PLANAR4:
 151     case PLANAR1:
 152         scroll_pl4(vmode_g, nblines, attr, ul, lr);
 153         break;
 154     case CGA:
 155         scroll_cga(vmode_g, nblines, attr, ul, lr);
 156         break;
 157     default:
 158         dprintf(1, "Scroll in graphics mode\n");
 159     }
 160 }
 161
 162 void
 163 clear_screen(struct vgamode_s *vmode_g)
 164 {
 165     switch (GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel)) {
 166     case CTEXT:
 167     case MTEXT:
 168         memset16_far(GET_GLOBAL(vmode_g->sstart), 0, 0x0720, 32*1024);
 169         break;
 170     case CGA:
 171         memset16_far(GET_GLOBAL(vmode_g->sstart), 0, 0x0000, 32*1024);
 172         break;
 173     default:
 174         // XXX - old code gets/sets/restores sequ register 2 to 0xf -
 175         // but it should always be 0xf anyway.
 176         memset16_far(GET_GLOBAL(vmode_g->sstart), 0, 0x0000, 64*1024);
 177     }
 178 }
 179
 180
 181 /****************************************************************
 182  * Read/write characters to screen
 183  ****************************************************************/
 184
 185 static void
 186 write_gfx_char_pl4(struct vgamode_s *vmode_g
 187                    , struct cursorpos cp, struct carattr ca)
 188 {
 189     u16 nbcols = GET_BDA(video_cols);
 190     if (cp.x >= nbcols)
 191         return;
 192
 193     struct VideoParam_s *vparam_g = GET_GLOBAL(vmode_g->vparam);
 194     u8 cheight = GET_GLOBAL(vparam_g->cheight);
 195     u8 *fdata_g;
 196     switch (cheight) {
 197     case 14:
 198         fdata_g = vgafont14;
 199         break;
 200     case 16:
 201         fdata_g = vgafont16;
 202         break;
 203     default:
 204         fdata_g = vgafont8;
 205     }
 206     u16 addr = cp.x + cp.y * cheight * nbcols;
 207     u16 src = ca.car * cheight;
 208     vgahw_sequ_write(0x02, 0x0f);
 209     vgahw_grdc_write(0x05, 0x02);
 210     if (ca.attr & 0x80)
 211         vgahw_grdc_write(0x03, 0x18);
 212     else
 213         vgahw_grdc_write(0x03, 0x00);
 214     u8 i;
 215     for (i = 0; i < cheight; i++) {
 216         u8 *dest_far = (void*)(addr + i * nbcols);
 217         u8 j;
 218         for (j = 0; j < 8; j++) {
 219             u8 mask = 0x80 >> j;
 220             vgahw_grdc_write(0x08, mask);
 221             GET_FARVAR(SEG_GRAPH, *dest_far);
 222             if (GET_GLOBAL(fdata_g[src + i]) & mask)
 223                 SET_FARVAR(SEG_GRAPH, *dest_far, ca.attr & 0x0f);
 224             else
 225                 SET_FARVAR(SEG_GRAPH, *dest_far, 0x00);
 226         }
 227     }
 228     vgahw_grdc_write(0x08, 0xff);
 229     vgahw_grdc_write(0x05, 0x00);
 230     vgahw_grdc_write(0x03, 0x00);
 231 }
 232
 233 static void
 234 write_gfx_char_cga(struct vgamode_s *vmode_g
 235                    , struct cursorpos cp, struct carattr ca)
 236 {
 237     u16 nbcols = GET_BDA(video_cols);
 238     if (cp.x >= nbcols)
 239         return;
 240
 241     u8 *fdata_g = vgafont8;
 242     u8 bpp = GET_GLOBAL(vmode_g->pixbits);
 243     u16 addr = (cp.x * bpp) + cp.y * 320;
 244     u16 src = ca.car * 8;
 245     u8 i;
 246     for (i = 0; i < 8; i++) {
 247         u8 *dest_far = (void*)(addr + (i >> 1) * 80);
 248         if (i & 1)
 249             dest_far += 0x2000;
 250         u8 mask = 0x80;
 251         if (bpp == 1) {
 252             u8 data = 0;
 253             if (ca.attr & 0x80)
 254                 data = GET_FARVAR(SEG_CTEXT, *dest_far);
 255             u8 j;
 256             for (j = 0; j < 8; j++) {
 257                 if (GET_GLOBAL(fdata_g[src + i]) & mask) {
 258                     if (ca.attr & 0x80)
 259                         data ^= (ca.attr & 0x01) << (7 - j);
 260                     else
 261                         data |= (ca.attr & 0x01) << (7 - j);
 262                 }
 263                 mask >>= 1;
 264             }
 265             SET_FARVAR(SEG_CTEXT, *dest_far, data);
 266         } else {
 267             while (mask > 0) {
 268                 u8 data = 0;
 269                 if (ca.attr & 0x80)
 270                     data = GET_FARVAR(SEG_CTEXT, *dest_far);
 271                 u8 j;
 272                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 273                     if (GET_GLOBAL(fdata_g[src + i]) & mask) {
 274                         if (ca.attr & 0x80)
 275                             data ^= (ca.attr & 0x03) << ((3 - j) * 2);
 276                         else
 277                             data |= (ca.attr & 0x03) << ((3 - j) * 2);
 278                     }
 279                     mask >>= 1;
 280                 }
 281                 SET_FARVAR(SEG_CTEXT, *dest_far, data);
 282                 dest_far += 1;
 283             }
 284         }
 285     }
 286 }
 287
 288 static void
 289 write_gfx_char_lin(struct vgamode_s *vmode_g
 290                    , struct cursorpos cp, struct carattr ca)
 291 {
 292     // Get the dimensions
 293     u16 nbcols = GET_BDA(video_cols);
 294     if (cp.x >= nbcols)
 295         return;
 296
 297     u8 *fdata_g = vgafont8;
 298     u16 addr = cp.x * 8 + cp.y * nbcols * 64;
 299     u16 src = ca.car * 8;
 300     u8 i;
 301     for (i = 0; i < 8; i++) {
 302         u8 *dest_far = (void*)(addr + i * nbcols * 8);
 303         u8 mask = 0x80;
 304         u8 j;
 305         for (j = 0; j < 8; j++) {
 306             u8 data = 0x00;
 307             if (GET_GLOBAL(fdata_g[src + i]) & mask)
 308                 data = ca.attr;
 309             SET_FARVAR(SEG_GRAPH, dest_far[j], data);
 310             mask >>= 1;
 311         }
 312     }
 313 }
 314
 315 static void
 316 write_text_char(struct vgamode_s *vmode_g
 317                 , struct cursorpos cp, struct carattr ca)
 318 {
 319     // Get the dimensions
 320     u16 nbrows = GET_BDA(video_rows) + 1;
 321     u16 nbcols = GET_BDA(video_cols);
 322
 323     // Compute the address
 324     void *address_far = (void*)(SCREEN_MEM_START(nbcols, nbrows, cp.page)
 325                                 + (cp.x + cp.y * nbcols) * 2);
 326
 327     if (ca.use_attr) {
 328         u16 dummy = (ca.attr << 8) | ca.car;
 329         SET_FARVAR(GET_GLOBAL(vmode_g->sstart), *(u16*)address_far, dummy);
 330     } else {
 331         SET_FARVAR(GET_GLOBAL(vmode_g->sstart), *(u8*)address_far, ca.car);
 332     }
 333 }
 334
 335 void
 336 vgafb_write_char(struct cursorpos cp, struct carattr ca)
 337 {
 338     // Get the mode
 339     struct vgamode_s *vmode_g = find_vga_entry(GET_BDA(video_mode));
 340     if (!vmode_g)
 341         return;
 342
 343     // FIXME gfx mode not complete
 344     switch (GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel)) {
 345     case CTEXT:
 346     case MTEXT:
 347         write_text_char(vmode_g, cp, ca);
 348         break;
 349     case PLANAR4:
 350     case PLANAR1:
 351         write_gfx_char_pl4(vmode_g, cp, ca);
 352         break;
 353     case CGA:
 354         write_gfx_char_cga(vmode_g, cp, ca);
 355         break;
 356     case LINEAR8:
 357         write_gfx_char_lin(vmode_g, cp, ca);
 358         break;
 359     }
 360 }
 361
 362 struct carattr
 363 vgafb_read_char(struct cursorpos cp)
 364 {
 365     // Get the mode
 366     struct vgamode_s *vmode_g = find_vga_entry(GET_BDA(video_mode));
 367     if (!vmode_g)
 368         goto fail;
 369
 370     if (!(GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel) & TEXT)) {
 371         // FIXME gfx mode
 372         dprintf(1, "Read char in graphics mode\n");
 373         goto fail;
 374     }
 375
 376     // Get the dimensions
 377     u16 nbrows = GET_BDA(video_rows) + 1;
 378     u16 nbcols = GET_BDA(video_cols);
 379
 380     // Compute the address
 381     u16 *address_far = (void*)(SCREEN_MEM_START(nbcols, nbrows, cp.page)
 382                                + (cp.x + cp.y * nbcols) * 2);
 383     u16 v = GET_FARVAR(GET_GLOBAL(vmode_g->sstart), *address_far);
 384     struct carattr ca = {v, v>>8, 0};
 385     return ca;
 386
 387 fail: ;
 388     struct carattr ca2 = {0, 0, 0};
 389     return ca2;
 390 }
 391
 392
 393 /****************************************************************
 394  * Read/write pixels
 395  ****************************************************************/
 396
 397 void
 398 vgafb_write_pixel(u8 color, u16 x, u16 y)
 399 {
 400     // Get the mode
 401     struct vgamode_s *vmode_g = find_vga_entry(GET_BDA(video_mode));
 402     if (!vmode_g)
 403         return;
 404     if (GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel) & TEXT)
 405         return;
 406
 407     u8 *addr_far, mask, attr, data;
 408     switch (GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel)) {
 409     case PLANAR4:
 410     case PLANAR1:
 411         addr_far = (void*)(x / 8 + y * GET_BDA(video_cols));
 412         mask = 0x80 >> (x & 0x07);
 413         vgahw_grdc_write(0x08, mask);
 414         vgahw_grdc_write(0x05, 0x02);
 415         data = GET_FARVAR(SEG_GRAPH, *addr_far);
 416         if (color & 0x80)
 417             vgahw_grdc_write(0x03, 0x18);
 418         SET_FARVAR(SEG_GRAPH, *addr_far, color);
 419         vgahw_grdc_write(0x08, 0xff);
 420         vgahw_grdc_write(0x05, 0x00);
 421         vgahw_grdc_write(0x03, 0x00);
 422         break;
 423     case CGA:
 424         if (GET_GLOBAL(vmode_g->pixbits) == 2)
 425             addr_far = (void*)((x >> 2) + (y >> 1) * 80);
 426         else
 427             addr_far = (void*)((x >> 3) + (y >> 1) * 80);
 428         if (y & 1)
 429             addr_far += 0x2000;
 430         data = GET_FARVAR(SEG_CTEXT, *addr_far);
 431         if (GET_GLOBAL(vmode_g->pixbits) == 2) {
 432             attr = (color & 0x03) << ((3 - (x & 0x03)) * 2);
 433             mask = 0x03 << ((3 - (x & 0x03)) * 2);
 434         } else {
 435             attr = (color & 0x01) << (7 - (x & 0x07));
 436             mask = 0x01 << (7 - (x & 0x07));
 437         }
 438         if (color & 0x80) {
 439             data ^= attr;
 440         } else {
 441             data &= ~mask;
 442             data |= attr;
 443         }
 444         SET_FARVAR(SEG_CTEXT, *addr_far, data);
 445         break;
 446     case LINEAR8:
 447         addr_far = (void*)(x + y * (GET_BDA(video_cols) * 8));
 448         SET_FARVAR(SEG_GRAPH, *addr_far, color);
 449         break;
 450     }
 451 }
 452
 453 u8
 454 vgafb_read_pixel(u16 x, u16 y)
 455 {
 456     // Get the mode
 457     struct vgamode_s *vmode_g = find_vga_entry(GET_BDA(video_mode));
 458     if (!vmode_g)
 459         return 0;
 460     if (GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel) & TEXT)
 461         return 0;
 462
 463     u8 *addr_far, mask, attr=0, data, i;
 464     switch (GET_GLOBAL(vmode_g->memmodel)) {
 465     case PLANAR4:
 466     case PLANAR1:
 467         addr_far = (void*)(x / 8 + y * GET_BDA(video_cols));
 468         mask = 0x80 >> (x & 0x07);
 469         attr = 0x00;
 470         for (i = 0; i < 4; i++) {
 471             vgahw_grdc_write(0x04, i);
 472             data = GET_FARVAR(SEG_GRAPH, *addr_far) & mask;
 473             if (data > 0)
 474                 attr |= (0x01 << i);
 475         }
 476         break;
 477     case CGA:
 478         addr_far = (void*)((x >> 2) + (y >> 1) * 80);
 479         if (y & 1)
 480             addr_far += 0x2000;
 481         data = GET_FARVAR(SEG_CTEXT, *addr_far);
 482         if (GET_GLOBAL(vmode_g->pixbits) == 2)
 483             attr = (data >> ((3 - (x & 0x03)) * 2)) & 0x03;
 484         else
 485             attr = (data >> (7 - (x & 0x07))) & 0x01;
 486         break;
 487     case LINEAR8:
 488         addr_far = (void*)(x + y * (GET_BDA(video_cols) * 8));
 489         attr = GET_FARVAR(SEG_GRAPH, *addr_far);
 490         break;
 491     }
 492     return attr;
 493 }
 494
 495
 496 /****************************************************************
 497  * Font loading
 498  ****************************************************************/
 499
 500 void
 501 vgafb_load_font(u16 seg, void *src_far, u16 count
 502                 , u16 start, u8 destflags, u8 fontsize)
 503 {
 504     get_font_access();
 505     u16 blockaddr = ((destflags & 0x03) << 14) + ((destflags & 0x04) << 11);
 506     void *dest_far = (void*)(blockaddr + start*32);
 507     u16 i;
 508     for (i = 0; i < count; i++)
 509         memcpy_far(SEG_GRAPH, dest_far + i*32
 510                    , seg, src_far + i*fontsize, fontsize);
 511     release_font_access();
 512 }