vgasrc/vgaio.c

   1 // VGA io port access
   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 "ioport.h" // outb
   9 #include "farptr.h" // SET_FARVAR
  10 #include "biosvar.h" // GET_BDA
  11 #include "vgabios.h" // VGAREG_*
  12
  13 // TODO
  14 //  * replace direct in/out calls with wrapper functions
  15
  16
  17 /****************************************************************
  18  * Attribute control
  19  ****************************************************************/
  20
  21 void
  22 vgahw_screen_disable(void)
  23 {
  24     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  25     outb(0x00, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  26 }
  27
  28 void
  29 vgahw_screen_enable(void)
  30 {
  31     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  32     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  33 }
  34
  35 void
  36 vgahw_set_border_color(u8 color)
  37 {
  38     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  39     outb(0x00, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  40     u8 v1 = color & 0x0f;
  41     if (v1 & 0x08)
  42         v1 += 0x08;
  43     outb(v1, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
  44
  45     u8 v2 = color & 0x10;
  46     int i;
  47     for (i = 1; i < 4; i++) {
  48         outb(i, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  49
  50         u8 cur = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA);
  51         cur &= 0xef;
  52         cur |= v2;
  53         outb(cur, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
  54     }
  55     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  56 }
  57
  58 void
  59 vgahw_set_overscan_border_color(u8 color)
  60 {
  61     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  62     outb(0x11, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  63     outb(color, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
  64     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  65 }
  66
  67 u8
  68 vgahw_get_overscan_border_color(void)
  69 {
  70     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  71     outb(0x11, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  72     u8 v = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA);
  73     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  74     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  75     return v;
  76 }
  77
  78 void
  79 vgahw_set_palette(u8 palid)
  80 {
  81     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  82     palid &= 0x01;
  83     int i;
  84     for (i = 1; i < 4; i++) {
  85         outb(i, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  86
  87         u8 v = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA);
  88         v &= 0xfe;
  89         v |= palid;
  90         outb(v, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
  91     }
  92     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
  93 }
  94
  95 void
  96 vgahw_set_single_palette_reg(u8 reg, u8 val)
  97 {
  98     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
  99     outb(reg, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 100     outb(val, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 101     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 102 }
 103
 104 u8
 105 vgahw_get_single_palette_reg(u8 reg)
 106 {
 107     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 108     outb(reg, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 109     u8 v = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA);
 110     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 111     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 112     return v;
 113 }
 114
 115 void
 116 vgahw_set_all_palette_reg(u16 seg, u8 *data_far)
 117 {
 118     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 119     int i;
 120     for (i = 0; i < 0x10; i++) {
 121         outb(i, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 122         u8 val = GET_FARVAR(seg, *data_far);
 123         outb(val, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 124         data_far++;
 125     }
 126     outb(0x11, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 127     outb(GET_FARVAR(seg, *data_far), VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 128     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 129 }
 130
 131 void
 132 vgahw_get_all_palette_reg(u16 seg, u8 *data_far)
 133 {
 134     int i;
 135     for (i = 0; i < 0x10; i++) {
 136         inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 137         outb(i, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 138         SET_FARVAR(seg, *data_far, inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA));
 139         data_far++;
 140     }
 141     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 142     outb(0x11, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 143     SET_FARVAR(seg, *data_far, inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA));
 144     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 145     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 146 }
 147
 148 void
 149 vgahw_toggle_intensity(u8 flag)
 150 {
 151     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 152     outb(0x10, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 153     u8 val = (inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA) & 0xf7) | ((flag & 0x01) << 3);
 154     outb(val, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 155     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 156 }
 157
 158 void
 159 vgahw_select_video_dac_color_page(u8 flag, u8 data)
 160 {
 161     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 162     outb(0x10, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 163     u8 val = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA);
 164     if (!(flag & 0x01)) {
 165         // select paging mode
 166         val = (val & 0x7f) | (data << 7);
 167         outb(val, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 168         outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 169         return;
 170     }
 171     // select page
 172     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 173     outb(0x14, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 174     if (!(val & 0x80))
 175         data <<= 2;
 176     data &= 0x0f;
 177     outb(data, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 178     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 179 }
 180
 181 void
 182 vgahw_read_video_dac_state(u8 *pmode, u8 *curpage)
 183 {
 184     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 185     outb(0x10, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 186     u8 val1 = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA) >> 7;
 187
 188     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 189     outb(0x14, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 190     u8 val2 = inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA) & 0x0f;
 191     if (!(val1 & 0x01))
 192         val2 >>= 2;
 193
 194     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 195     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 196
 197     *pmode = val1;
 198     *curpage = val2;
 199 }
 200
 201
 202 /****************************************************************
 203  * DAC control
 204  ****************************************************************/
 205
 206 void
 207 vgahw_set_dac_regs(u16 seg, u8 *data_far, u8 start, int count)
 208 {
 209     outb(start, VGAREG_DAC_WRITE_ADDRESS);
 210     while (count) {
 211         outb(GET_FARVAR(seg, *data_far), VGAREG_DAC_DATA);
 212         data_far++;
 213         outb(GET_FARVAR(seg, *data_far), VGAREG_DAC_DATA);
 214         data_far++;
 215         outb(GET_FARVAR(seg, *data_far), VGAREG_DAC_DATA);
 216         data_far++;
 217         count--;
 218     }
 219 }
 220
 221 void
 222 vgahw_get_dac_regs(u16 seg, u8 *data_far, u8 start, int count)
 223 {
 224     outb(start, VGAREG_DAC_READ_ADDRESS);
 225     while (count) {
 226         SET_FARVAR(seg, *data_far, inb(VGAREG_DAC_DATA));
 227         data_far++;
 228         SET_FARVAR(seg, *data_far, inb(VGAREG_DAC_DATA));
 229         data_far++;
 230         SET_FARVAR(seg, *data_far, inb(VGAREG_DAC_DATA));
 231         data_far++;
 232         count--;
 233     }
 234 }
 235
 236 void
 237 vgahw_set_pel_mask(u8 val)
 238 {
 239     outb(val, VGAREG_PEL_MASK);
 240 }
 241
 242 u8
 243 vgahw_get_pel_mask(void)
 244 {
 245     return inb(VGAREG_PEL_MASK);
 246 }
 247
 248 void
 249 vgahw_save_dac_state(u16 seg, struct saveDACcolors *info)
 250 {
 251     /* XXX: check this */
 252     SET_FARVAR(seg, info->rwmode, inb(VGAREG_DAC_STATE));
 253     SET_FARVAR(seg, info->peladdr, inb(VGAREG_DAC_WRITE_ADDRESS));
 254     SET_FARVAR(seg, info->pelmask, inb(VGAREG_PEL_MASK));
 255     vgahw_get_dac_regs(seg, info->dac, 0, 256);
 256     SET_FARVAR(seg, info->color_select, 0);
 257 }
 258
 259 void
 260 vgahw_restore_dac_state(u16 seg, struct saveDACcolors *info)
 261 {
 262     outb(GET_FARVAR(seg, info->pelmask), VGAREG_PEL_MASK);
 263     vgahw_set_dac_regs(seg, info->dac, 0, 256);
 264     outb(GET_FARVAR(seg, info->peladdr), VGAREG_DAC_WRITE_ADDRESS);
 265 }
 266
 267
 268 /****************************************************************
 269  * Memory control
 270  ****************************************************************/
 271
 272 void
 273 vgahw_sequ_write(u8 index, u8 value)
 274 {
 275     outw((value<<8) | index, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 276 }
 277
 278 void
 279 vgahw_grdc_write(u8 index, u8 value)
 280 {
 281     outw((value<<8) | index, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 282 }
 283
 284 void
 285 vgahw_set_text_block_specifier(u8 spec)
 286 {
 287     outw((spec << 8) | 0x03, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 288 }
 289
 290 void
 291 get_font_access(void)
 292 {
 293     outw(0x0100, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 294     outw(0x0402, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 295     outw(0x0704, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 296     outw(0x0300, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 297     outw(0x0204, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 298     outw(0x0005, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 299     outw(0x0406, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 300 }
 301
 302 void
 303 release_font_access(void)
 304 {
 305     outw(0x0100, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 306     outw(0x0302, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 307     outw(0x0304, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 308     outw(0x0300, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 309     u16 v = (inw(VGAREG_READ_MISC_OUTPUT) & 0x01) ? 0x0e : 0x0a;
 310     outw((v << 8) | 0x06, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 311     outw(0x0004, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 312     outw(0x1005, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 313 }
 314
 315
 316 /****************************************************************
 317  * CRTC registers
 318  ****************************************************************/
 319
 320 static u16
 321 get_crtc(void)
 322 {
 323     return GET_BDA(crtc_address);
 324 }
 325
 326 void
 327 vgahw_set_cursor_shape(u8 start, u8 end)
 328 {
 329     u16 crtc_addr = get_crtc();
 330     outb(0x0a, crtc_addr);
 331     outb(start, crtc_addr + 1);
 332     outb(0x0b, crtc_addr);
 333     outb(end, crtc_addr + 1);
 334 }
 335
 336 void
 337 vgahw_set_active_page(u16 address)
 338 {
 339     u16 crtc_addr = get_crtc();
 340     outb(0x0c, crtc_addr);
 341     outb((address & 0xff00) >> 8, crtc_addr + 1);
 342     outb(0x0d, crtc_addr);
 343     outb(address & 0x00ff, crtc_addr + 1);
 344 }
 345
 346 void
 347 vgahw_set_cursor_pos(u16 address)
 348 {
 349     u16 crtc_addr = get_crtc();
 350     outb(0x0e, crtc_addr);
 351     outb((address & 0xff00) >> 8, crtc_addr + 1);
 352     outb(0x0f, crtc_addr);
 353     outb(address & 0x00ff, crtc_addr + 1);
 354 }
 355
 356 void
 357 vgahw_set_scan_lines(u8 lines)
 358 {
 359     u16 crtc_addr = get_crtc();
 360     outb(0x09, crtc_addr);
 361     u8 crtc_r9 = inb(crtc_addr + 1);
 362     crtc_r9 = (crtc_r9 & 0xe0) | (lines - 1);
 363     outb(crtc_r9, crtc_addr + 1);
 364 }
 365
 366 // Get vertical display end
 367 u16
 368 vgahw_get_vde(void)
 369 {
 370     u16 crtc_addr = get_crtc();
 371     outb(0x12, crtc_addr);
 372     u16 vde = inb(crtc_addr + 1);
 373     outb(0x07, crtc_addr);
 374     u8 ovl = inb(crtc_addr + 1);
 375     vde += (((ovl & 0x02) << 7) + ((ovl & 0x40) << 3) + 1);
 376     return vde;
 377 }
 378
 379
 380 /****************************************************************
 381  * Save/Restore/Set state
 382  ****************************************************************/
 383
 384 void
 385 vgahw_save_state(u16 seg, struct saveVideoHardware *info)
 386 {
 387     u16 crtc_addr = get_crtc();
 388     SET_FARVAR(seg, info->sequ_index, inb(VGAREG_SEQU_ADDRESS));
 389     SET_FARVAR(seg, info->crtc_index, inb(crtc_addr));
 390     SET_FARVAR(seg, info->grdc_index, inb(VGAREG_GRDC_ADDRESS));
 391     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 392     u16 ar_index = inb(VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 393     SET_FARVAR(seg, info->actl_index, ar_index);
 394     SET_FARVAR(seg, info->feature, inb(VGAREG_READ_FEATURE_CTL));
 395
 396     u16 i;
 397     for (i=0; i<4; i++) {
 398         outb(i+1, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 399         SET_FARVAR(seg, info->sequ_regs[i], inb(VGAREG_SEQU_DATA));
 400     }
 401     outb(0, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 402     SET_FARVAR(seg, info->sequ0, inb(VGAREG_SEQU_DATA));
 403
 404     for (i=0; i<25; i++) {
 405         outb(i, crtc_addr);
 406         SET_FARVAR(seg, info->crtc_regs[i], inb(crtc_addr + 1));
 407     }
 408
 409     for (i=0; i<20; i++) {
 410         inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 411         outb(i | (ar_index & 0x20), VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 412         SET_FARVAR(seg, info->actl_regs[i], inb(VGAREG_ACTL_READ_DATA));
 413     }
 414     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 415
 416     for (i=0; i<9; i++) {
 417         outb(i, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 418         SET_FARVAR(seg, info->grdc_regs[i], inb(VGAREG_GRDC_DATA));
 419     }
 420
 421     SET_FARVAR(seg, info->crtc_addr, crtc_addr);
 422
 423     /* XXX: read plane latches */
 424     for (i=0; i<4; i++)
 425         SET_FARVAR(seg, info->plane_latch[i], 0);
 426 }
 427
 428 void
 429 vgahw_restore_state(u16 seg, struct saveVideoHardware *info)
 430 {
 431     // Reset Attribute Ctl flip-flop
 432     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 433
 434     u16 crtc_addr = GET_FARVAR(seg, info->crtc_addr);
 435
 436     u16 i;
 437     for (i=0; i<4; i++) {
 438         outb(i+1, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 439         outb(GET_FARVAR(seg, info->sequ_regs[i]), VGAREG_SEQU_DATA);
 440     }
 441     outb(0, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 442     outb(GET_FARVAR(seg, info->sequ0), VGAREG_SEQU_DATA);
 443
 444     // Disable CRTC write protection
 445     outw(0x0011, crtc_addr);
 446     // Set CRTC regs
 447     for (i=0; i<25; i++)
 448         if (i != 0x11) {
 449             outb(i, crtc_addr);
 450             outb(GET_FARVAR(seg, info->crtc_regs[i]), crtc_addr + 1);
 451         }
 452     // select crtc base address
 453     u16 v = inb(VGAREG_READ_MISC_OUTPUT) & ~0x01;
 454     if (crtc_addr == VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS)
 455         v |= 0x01;
 456     outb(v, VGAREG_WRITE_MISC_OUTPUT);
 457
 458     // enable write protection if needed
 459     outb(0x11, crtc_addr);
 460     outb(GET_FARVAR(seg, info->crtc_regs[0x11]), crtc_addr + 1);
 461
 462     // Set Attribute Ctl
 463     u16 ar_index = GET_FARVAR(seg, info->actl_index);
 464     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 465     for (i=0; i<20; i++) {
 466         outb(i | (ar_index & 0x20), VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 467         outb(GET_FARVAR(seg, info->actl_regs[i]), VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 468     }
 469     outb(ar_index, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 470     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 471
 472     for (i=0; i<9; i++) {
 473         outb(i, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 474         outb(GET_FARVAR(seg, info->grdc_regs[i]), VGAREG_GRDC_DATA);
 475     }
 476
 477     outb(GET_FARVAR(seg, info->sequ_index), VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 478     outb(GET_FARVAR(seg, info->crtc_index), crtc_addr);
 479     outb(GET_FARVAR(seg, info->grdc_index), VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 480     outb(GET_FARVAR(seg, info->feature), crtc_addr - 0x4 + 0xa);
 481 }
 482
 483 void
 484 vgahw_set_mode(struct vgamode_s *vmode_g)
 485 {
 486     // Reset Attribute Ctl flip-flop
 487     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 488
 489     // Set Attribute Ctl
 490     u8 *regs = GET_GLOBAL(vmode_g->actl_regs);
 491     u16 i;
 492     for (i = 0; i <= 0x13; i++) {
 493         outb(i, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 494         outb(GET_GLOBAL(regs[i]), VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 495     }
 496     outb(0x14, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 497     outb(0x00, VGAREG_ACTL_WRITE_DATA);
 498
 499     // Set Sequencer Ctl
 500     outb(0, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 501     outb(0x03, VGAREG_SEQU_DATA);
 502     regs = GET_GLOBAL(vmode_g->sequ_regs);
 503     for (i = 1; i <= 4; i++) {
 504         outb(i, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 505         outb(GET_GLOBAL(regs[i - 1]), VGAREG_SEQU_DATA);
 506     }
 507
 508     // Set Grafx Ctl
 509     regs = GET_GLOBAL(vmode_g->grdc_regs);
 510     for (i = 0; i <= 8; i++) {
 511         outb(i, VGAREG_GRDC_ADDRESS);
 512         outb(GET_GLOBAL(regs[i]), VGAREG_GRDC_DATA);
 513     }
 514
 515     // Set CRTC address VGA or MDA
 516     u8 miscreg = GET_GLOBAL(vmode_g->miscreg);
 517     u16 crtc_addr = VGAREG_VGA_CRTC_ADDRESS;
 518     if (!(miscreg & 1))
 519         crtc_addr = VGAREG_MDA_CRTC_ADDRESS;
 520
 521     // Disable CRTC write protection
 522     outw(0x0011, crtc_addr);
 523     // Set CRTC regs
 524     regs = GET_GLOBAL(vmode_g->crtc_regs);
 525     for (i = 0; i <= 0x18; i++) {
 526         outb(i, crtc_addr);
 527         outb(GET_GLOBAL(regs[i]), crtc_addr + 1);
 528     }
 529
 530     // Set the misc register
 531     outb(miscreg, VGAREG_WRITE_MISC_OUTPUT);
 532
 533     // Enable video
 534     outb(0x20, VGAREG_ACTL_ADDRESS);
 535     inb(VGAREG_ACTL_RESET);
 536 }
 537
 538
 539 /****************************************************************
 540  * Misc
 541  ****************************************************************/
 542
 543 void
 544 vgahw_enable_video_addressing(u8 disable)
 545 {
 546     u8 v = (disable & 1) ? 0x00 : 0x02;
 547     u8 v2 = inb(VGAREG_READ_MISC_OUTPUT) & ~0x02;
 548     outb(v | v2, VGAREG_WRITE_MISC_OUTPUT);
 549 }
 550
 551 void
 552 vgahw_init(void)
 553 {
 554     // switch to color mode and enable CPU access 480 lines
 555     outb(0xc3, VGAREG_WRITE_MISC_OUTPUT);
 556     // more than 64k 3C4/04
 557     outb(0x04, VGAREG_SEQU_ADDRESS);
 558     outb(0x02, VGAREG_SEQU_DATA);
 559 }