sys/src/9/bcm/vcore.c

   1 #include "u.h"
   2 #include "../port/lib.h"
   3 #include "mem.h"
   4 #include "dat.h"
   5 #include "fns.h"
   6
   7 /*
   8  * Mailbox interface with videocore gpu
   9  */
  10
  11 #define MAILBOX         (VIRTIO+0xB880)
  12
  13 typedef struct Prophdr Prophdr;
  14 typedef struct Fbinfo Fbinfo;
  15 typedef struct Vgpio Vgpio;
  16
  17 enum {
  18         Read            = 0x00>>2,
  19         Write           = 0x00>>2,
  20         Peek            = 0x10>>2,
  21         Sender          = 0x14>>2,
  22         Status          = 0x18>>2,
  23                 Full            = 1<<31,
  24                 Empty           = 1<<30,
  25         Config          = 0x1C>>2,
  26         NRegs           = 0x20>>2,
  27
  28         ChanMask        = 0xF,
  29         ChanProps       = 8,
  30         ChanFb          = 1,
  31
  32         Req                     = 0x0,
  33         RspOk           = 0x80000000,
  34         TagResp         = 1<<31,
  35
  36         TagGetfwrev     = 0x00000001,
  37         TagGetrev       = 0x00010002,
  38         TagGetmac       = 0x00010003,
  39         TagGetram       = 0x00010005,
  40         TagGetpower     = 0x00020001,
  41         TagSetpower     = 0x00028001,
  42                 Powerwait       = 1<<1,
  43         TagGetclkstate  = 0x00030001,
  44         TagGetclkspd    = 0x00030002,
  45         TagGetclkmax    = 0x00030004,
  46         TagSetclkstate  = 0x00038001,
  47         TagSetclkspd    = 0x00038002,
  48
  49         TagGetEgpioState= 0x00030041,
  50         TagSetEgpioState= 0x00038041,
  51         TagSetSdhostClk = 0x00038042,
  52         TagGetEgpioConf = 0x00030043,
  53         TagSetEgpioConf = 0x00038043,
  54
  55         TagGettemp      = 0x00030006,
  56         TagXhciReset    = 0x00030058,
  57         TagFballoc      = 0x00040001,
  58         TagFbfree       = 0x00048001,
  59         TagFbblank      = 0x00040002,
  60         TagGetres       = 0x00040003,
  61         TagSetres       = 0x00048003,
  62         TagGetvres      = 0x00040004,
  63         TagSetvres      = 0x00048004,
  64         TagGetdepth     = 0x00040005,
  65         TagSetdepth     = 0x00048005,
  66         TagGetrgb       = 0x00040006,
  67         TagSetrgb       = 0x00048006,
  68         TagGetGpio      = 0x00040010,
  69
  70         Nvgpio          = 2,
  71 };
  72
  73 struct Fbinfo {
  74         u32int  xres;
  75         u32int  yres;
  76         u32int  xresvirtual;
  77         u32int  yresvirtual;
  78         u32int  pitch;                  /* returned by gpu */
  79         u32int  bpp;
  80         u32int  xoffset;
  81         u32int  yoffset;
  82         u32int  base;                   /* returned by gpu */
  83         u32int  screensize;             /* returned by gpu */
  84 };
  85
  86
  87 struct Prophdr {
  88         u32int  len;
  89         u32int  req;
  90         u32int  tag;
  91         u32int  tagbuflen;
  92         u32int  taglen;
  93         u32int  data[1];
  94 };
  95
  96 struct Vgpio {
  97         u32int  *counts;
  98         u16int  incs;
  99         u16int  decs;
 100         int     ison;
 101 };
 102
 103 static Vgpio vgpio;
 104
 105 static void
 106 vcwrite(uint chan, int val)
 107 {
 108         u32int *r;
 109
 110         r = (u32int*)MAILBOX + NRegs;
 111         val &= ~ChanMask;
 112         while(r[Status]&Full)
 113                 ;
 114         coherence();
 115         r[Write] = val | chan;
 116 }
 117
 118 static int
 119 vcread(uint chan)
 120 {
 121         u32int *r;
 122         int x;
 123
 124         r = (u32int*)MAILBOX;
 125         do{
 126                 while(r[Status]&Empty)
 127                         ;
 128                 coherence();
 129                 x = r[Read];
 130         }while((x&ChanMask) != chan);
 131         return x & ~ChanMask;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * Property interface
 136  */
 137
 138 static int
 139 vcreq(int tag, void *buf, int vallen, int rsplen)
 140 {
 141         uintptr r;
 142         int n;
 143         Prophdr *prop;
 144         uintptr aprop;
 145         static int busaddr = 1;
 146
 147         if(rsplen < vallen)
 148                 rsplen = vallen;
 149         rsplen = (rsplen+3) & ~3;
 150         prop = (Prophdr*)(VCBUFFER);
 151         n = sizeof(Prophdr) + rsplen + 8;
 152         memset(prop, 0, n);
 153         prop->len = n;
 154         prop->req = Req;
 155         prop->tag = tag;
 156         prop->tagbuflen = rsplen;
 157         prop->taglen = vallen;
 158         if(vallen > 0)
 159                 memmove(prop->data, buf, vallen);
 160         cachedwbinvse(prop, n);
 161         for(;;){
 162                 aprop = busaddr? dmaaddr(prop) : (uintptr)prop;
 163                 vcwrite(ChanProps, aprop);
 164                 r = vcread(ChanProps);
 165                 if(r == aprop)
 166                         break;
 167                 if(!busaddr)
 168                         return -1;
 169                 busaddr = 0;
 170         }
 171         cachedinvse(prop, n);
 172         if(prop->req == RspOk &&
 173            prop->tag == tag &&
 174            (prop->taglen&TagResp)) {
 175                 if((n = prop->taglen & ~TagResp) < rsplen)
 176                         rsplen = n;
 177                 memmove(buf, prop->data, rsplen);
 178         }else
 179                 rsplen = -1;
 180
 181         return rsplen;
 182 }
 183
 184 /*
 185  * Framebuffer
 186  */
 187
 188 static int
 189 fbdefault(int *width, int *height, int *depth)
 190 {
 191         u32int buf[3];
 192         char *p;
 193
 194         if(vcreq(TagGetres, &buf[0], 0, 2*4) != 2*4 ||
 195            vcreq(TagGetdepth, &buf[2], 0, 4) != 4)
 196                 return -1;
 197         *width = buf[0];
 198         *height = buf[1];
 199         if((p = getconf("bcm2708_fb.fbdepth")) != nil)
 200                 *depth = atoi(p);
 201         else
 202                 *depth = buf[2];
 203         return 0;
 204 }
 205
 206 void*
 207 fbinit(int set, int *width, int *height, int *depth)
 208 {
 209         Fbinfo *fi;
 210         uintptr va;
 211
 212         if(!set)
 213                 fbdefault(width, height, depth);
 214         /* Screen width must be a multiple of 16 */
 215         *width &= ~0xF;
 216         fi = (Fbinfo*)(VCBUFFER);
 217         memset(fi, 0, sizeof(*fi));
 218         fi->xres = fi->xresvirtual = *width;
 219         fi->yres = fi->yresvirtual = *height;
 220         fi->bpp = *depth;
 221         cachedwbinvse(fi, sizeof(*fi));
 222         vcwrite(ChanFb, dmaaddr(fi));
 223         if(vcread(ChanFb) != 0)
 224                 return nil;
 225         cachedinvse(fi, sizeof(*fi));
 226         va = mmukmap(FRAMEBUFFER, (fi->base&~0xC0000000)|PHYSDRAM, fi->screensize);
 227         if(va)
 228                 memset((char*)va, 0x7F, fi->screensize);
 229         return (void*)va;
 230 }
 231
 232 int
 233 fbblank(int blank)
 234 {
 235         u32int buf[1];
 236
 237         buf[0] = blank;
 238         if(vcreq(TagFbblank, buf, sizeof buf, sizeof buf) != sizeof buf)
 239                 return -1;
 240         return buf[0] & 1;
 241 }
 242
 243 /*
 244  * Power management
 245  */
 246 void
 247 setpower(int dev, int on)
 248 {
 249         u32int buf[2];
 250
 251         buf[0] = dev;
 252         buf[1] = Powerwait | (on? 1 : 0);
 253         vcreq(TagSetpower, buf, sizeof buf, sizeof buf);
 254 }
 255
 256 int
 257 getpower(int dev)
 258 {
 259         u32int buf[2];
 260
 261         buf[0] = dev;
 262         buf[1] = 0;
 263         if(vcreq(TagGetpower, buf, sizeof buf[0], sizeof buf) != sizeof buf)
 264                 return -1;
 265         return buf[0] & 1;
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Get ethernet address (as hex string)
 270  *       [not reentrant]
 271  */
 272 char *
 273 getethermac(void)
 274 {
 275         uchar ea[8];
 276         char *p;
 277         int i;
 278         static char buf[16];
 279
 280         memset(ea, 0, sizeof ea);
 281         vcreq(TagGetmac, ea, 0, sizeof ea);
 282         p = buf;
 283         for(i = 0; i < 6; i++)
 284                 p += sprint(p, "%.2x", ea[i]);
 285         return buf;
 286 }
 287
 288 /*
 289  * Get board revision
 290  */
 291 uint
 292 getboardrev(void)
 293 {
 294         u32int buf[1];
 295
 296         if(vcreq(TagGetrev, buf, 0, sizeof buf) != sizeof buf)
 297                 return 0;
 298         return buf[0];
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Get firmware revision
 303  */
 304 uint
 305 getfirmware(void)
 306 {
 307         u32int buf[1];
 308
 309         if(vcreq(TagGetfwrev, buf, 0, sizeof buf) != sizeof buf)
 310                 return 0;
 311         return buf[0];
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Get ARM ram
 316  */
 317 void
 318 getramsize(Confmem *mem)
 319 {
 320         u32int buf[2];
 321
 322         if(vcreq(TagGetram, buf, 0, sizeof buf) != sizeof buf)
 323                 return;
 324         mem->base = buf[0];
 325         mem->limit = buf[1];
 326 }
 327
 328 /*
 329  * Get clock rate
 330  */
 331 ulong
 332 getclkrate(int clkid)
 333 {
 334         u32int buf[2];
 335
 336         buf[0] = clkid;
 337         if(vcreq(TagGetclkspd, buf, sizeof(buf[0]), sizeof(buf)) != sizeof buf)
 338                 return 0;
 339         return buf[1];
 340 }
 341
 342 /*
 343  * Set clock rate to hz (or max speed if hz == 0)
 344  */
 345 void
 346 setclkrate(int clkid, ulong hz)
 347 {
 348         u32int buf[2];
 349
 350         buf[0] = clkid;
 351         if(hz != 0)
 352                 buf[1] = hz;
 353         else if(vcreq(TagGetclkmax, buf, sizeof(buf[0]), sizeof(buf)) != sizeof buf)
 354                 return;
 355         vcreq(TagSetclkspd, buf, sizeof(buf), sizeof(buf));
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Get cpu temperature
 360  */
 361 uint
 362 getcputemp(void)
 363 {
 364         u32int buf[2];
 365
 366         buf[0] = 0;
 367         if(vcreq(TagGettemp, buf, sizeof(buf[0]), sizeof buf) != sizeof buf)
 368                 return 0;
 369         return buf[1];
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Virtual GPIO - used for ACT LED on pi3
 374  */
 375 void
 376 vgpinit(void)
 377 {
 378         u32int buf[1];
 379         uintptr va;
 380
 381         buf[0] = 0;
 382         if(vcreq(TagGetGpio, buf, 0, sizeof(buf)) != sizeof buf || buf[0] == 0)
 383                 return;
 384         va = mmukmap(VGPIO, buf[0] & ~0xC0000000, BY2PG);
 385         if(va == 0)
 386                 return;
 387         vgpio.counts = (u32int*)va;
 388 }
 389
 390 void
 391 vgpset(uint port, int on)
 392 {
 393         if(vgpio.counts == nil || port >= Nvgpio || on == vgpio.ison)
 394                 return;
 395         if(on)
 396                 vgpio.incs++;
 397         else
 398                 vgpio.decs++;
 399         vgpio.counts[port] = (vgpio.incs << 16) | vgpio.decs;
 400         vgpio.ison = on;
 401 }
 402
 403 /*
 404  * Raspberry Pi GPIO expander (Pi 3 and 4)
 405  */
 406 void
 407 egpset(uint port, int on)
 408 {
 409         u32int buf[2];
 410
 411         if(port >= 8)
 412                 return;
 413         buf[0] = 128 + port;
 414         buf[1] = on;
 415         vcreq(TagSetEgpioState, buf, sizeof(buf), sizeof(buf));
 416 }
 417
 418 /*
 419  * Notify gpu that xhci firmware might need loading. This is for some
 420  * pi4 board versions which are missing the eeprom chip for the vl805,
 421  * requiring its firmware to come from the boot eeprom instead.
 422  */
 423 int
 424 xhcireset(int devaddr)
 425 {
 426         u32int buf[1];
 427
 428         buf[0] = devaddr;
 429         if(vcreq(TagXhciReset, buf, sizeof(buf), sizeof(buf[0])) == sizeof(buf[0]))
 430                 return buf[0];
 431         return -1;
 432 }