sys/src/9/omap/screen.c

   1 /*
   2  * ti omap35 display subsystem (dss)
   3  *
   4  * can handle 2ⁿ bits per pixel for 0 < n ≤ 4, and 12 and 24 bits.
   5  * can handle   1024×768 at 60 Hz with pixel clock of 63.5 MHz
   6  *              1280×800 at 59.91 Hz with pixel clock of 71 MHz
   7  *              1400×1050 lcd at 50 MHz with pixel clock of 75 MHz
   8  * has 256 24-bit entries in RGB palette
   9  */
  10 #include "u.h"
  11 #include "../port/lib.h"
  12 #include "mem.h"
  13 #include "dat.h"
  14 #include "fns.h"
  15 #include "io.h"
  16 #include "ureg.h"
  17 #include "../port/error.h"
  18
  19 #define Image   IMAGE
  20 #include <draw.h>
  21 #include <memdraw.h>
  22 #include <cursor.h>
  23 #include "screen.h"
  24 // #include "gamma.h"
  25
  26 enum {
  27         Tabstop = 4,            /* should be 8 */
  28         Scroll  = 8,            /* lines to scroll at one time */
  29         /*
  30          * screen settings for Wid and Ht, should a bit more dynamic?
  31          * http://www.epanorama.net/faq/vga2rgb/calc.html
  32          * used to calculate settings.
  33          */
  34
  35 //      Hbp     = (248-1) << 20,
  36 //      Hfp     = (48-1) << 8,
  37 //      Hsw     = 112-1,
  38
  39 //      Vbp     = 38 << 20,
  40 //      Vfp     = 1 << 8,
  41 //      Vsw     = 3,
  42
  43         Tft     = 0x60,
  44
  45         Loadmode = 2 << 1,
  46         Fifosize = 0x400,
  47
  48         /* dispc sysconfig */
  49         Midlemode       = 2 << 12,
  50         Sidlemode       = 2 << 3,
  51         EnableWakeup    = 1 << 2,
  52         Autoidle        = 1 << 0,
  53
  54         /* dispc pool_freq */
  55         Ipc             = 1 << 14,
  56         Ihs             = 1 << 13,
  57         Ivs             = 1 << 12,
  58         Acb             = 0x28,
  59
  60         /* gfx attribs */
  61         Burstsize       = 2 << 6,
  62         Format          = 6 << 1,
  63         Gfxenable       = 1 << 0,
  64
  65         /* dispc control */
  66         Gpout1          = 1 << 16,
  67         Gpout0          = 1 << 15,
  68         Tftdata         = 3 << 8,
  69         Digital         = 1 << 6,
  70         Lcd             = 1 << 5,
  71         Stntft          = 1 << 3,
  72         Digitalen       = 1 << 1,
  73 //      Lcden           = 1 << 0,       /* unused */
  74 };
  75
  76 typedef struct Dispcregs Dispc;
  77 typedef struct Dssregs Dss;
  78 typedef struct Ioregs Ioregs;
  79
  80 struct Ioregs {                         /* common registers, 68 (0x44) bytes */
  81         ulong   rev;
  82         uchar   _pad0[0x10-0x4];
  83         ulong   sysconf;
  84         ulong   sysstat;
  85         ulong   irqstat1;
  86
  87         /* Dispc only regs */
  88         ulong   irqen1;
  89         ulong   wkupen;
  90         ulong   _pad1;
  91         ulong   irqsts2;
  92         ulong   irqen2;
  93         ulong   _pad2[4];
  94
  95         ulong   ctrl;
  96 };
  97
  98 struct Dssregs {                        /* display subsys at 0x48050000 */
  99         Ioregs;
 100         ulong   sdicrtl;
 101         ulong   pllcrtl;
 102         uchar   _pad3[0x5c-0x4c];
 103         ulong   sdistat;
 104 };
 105
 106 struct Dispcregs {                      /* display ctlr at 0x48050400 */
 107         Ioregs;
 108         ulong   config;
 109         ulong   _pad3;
 110         ulong   defaultcolor[2];
 111         ulong   transcolor[2];
 112         ulong   linestat;
 113         ulong   linenum;
 114         ulong   timing_h;
 115         ulong   timing_v;
 116         ulong   pol_req;
 117         ulong   divisor;
 118         ulong   alpha;
 119         ulong   digsize;
 120         ulong   lcdsize;
 121
 122         ulong   base[2];        /* should allocate both to avoid dithering */
 123         ulong   pos;
 124         ulong   size;
 125         ulong   _pad4[4];
 126         ulong   attrib;
 127         ulong   fifothr;
 128         ulong   fifosize;
 129         ulong   rowinc;
 130         ulong   pixelinc;
 131         ulong   winskip;
 132         ulong   palette;                /* gfx_table_ba */
 133         uchar   _pad5[0x5d4 - 0x4bc];
 134
 135         ulong   datacycle[3];
 136         uchar   _pad5[0x620 - 0x5e0];
 137
 138         ulong   cprcoefr;
 139         ulong   cprcoefg;
 140         ulong   cprcoefb;
 141         ulong   preload;
 142 };
 143
 144 int     drawdebug;
 145 Point   ZP = {0, 0};
 146 Cursor  arrow = {
 147         { -1, -1 },
 148         { 0xFF, 0xFF, 0x80, 0x01, 0x80, 0x02, 0x80, 0x0C,
 149           0x80, 0x10, 0x80, 0x10, 0x80, 0x08, 0x80, 0x04,
 150           0x80, 0x02, 0x80, 0x01, 0x80, 0x02, 0x8C, 0x04,
 151           0x92, 0x08, 0x91, 0x10, 0xA0, 0xA0, 0xC0, 0x40,
 152         },
 153         { 0x00, 0x00, 0x7F, 0xFE, 0x7F, 0xFC, 0x7F, 0xF0,
 154           0x7F, 0xE0, 0x7F, 0xE0, 0x7F, 0xF0, 0x7F, 0xF8,
 155           0x7F, 0xFC, 0x7F, 0xFE, 0x7F, 0xFC, 0x73, 0xF8,
 156           0x61, 0xF0, 0x60, 0xE0, 0x40, 0x40, 0x00, 0x00,
 157         },
 158 };
 159
 160 OScreen oscreen;
 161 Settings settings[] = {
 162 [Res800x600]   {  800,  600, 60, RGB16,  40000,  88, 40, 128,   23, 1, 5, },
 163 [Res1024x768]  { 1024,  768, 60, RGB16,  65000, 160, 24, 136,   29, 3, 7, },
 164 [Res1280x1024] { 1280, 1024, 60, RGB16, 108000, 248, 48, 112,   38, 1, 4, },
 165 [Res1400x1050] { 1400, 1050, 50, RGB16, 108000, 248, 48, 112,   38, 1, 4, }, // TODO
 166 };
 167 Omap3fb *framebuf;
 168 Memimage *gscreen;
 169
 170 static Memdata xgdata;
 171
 172 static Memimage xgscreen =
 173 {
 174         { 0, 0, Wid, Ht },      /* r */
 175         { 0, 0, Wid, Ht },      /* clipr */
 176         Depth,                  /* depth */
 177         3,                      /* nchan */
 178         RGB16,                  /* chan */
 179         nil,                    /* cmap */
 180         &xgdata,                /* data */
 181         0,                      /* zero */
 182         Wid*(Depth/BI2BY)/BY2WD, /* width in words of a single scan line */
 183         0,                      /* layer */
 184         0,                      /* flags */
 185 };
 186
 187 static Memimage *conscol;
 188 static Memimage *back;
 189
 190 static Memsubfont *memdefont;
 191
 192 static Lock screenlock;
 193
 194 static Point    curpos;
 195 static int      h, w;
 196 static int      landscape = 0;  /* screen orientation, default is 0: portrait */
 197 static ushort   *vscreen;       /* virtual screen */
 198 static Rectangle window;
 199
 200 static Dispc *dispc = (Dispc *)PHYSDISPC;
 201 static Dss *dss = (Dss *)PHYSDSS;
 202
 203 static  void    omapscreenputs(char *s, int n);
 204 static  ulong   rep(ulong, int);
 205 static  void    screenputc(char *buf);
 206 static  void    screenwin(void);
 207
 208 /*
 209  * Software cursor.
 210  */
 211 int     swvisible;      /* is the cursor visible? */
 212 int     swenabled;      /* is the cursor supposed to be on the screen? */
 213 Memimage*       swback; /* screen under cursor */
 214 Memimage*       swimg;  /* cursor image */
 215 Memimage*       swmask; /* cursor mask */
 216 Memimage*       swimg1;
 217 Memimage*       swmask1;
 218
 219 Point   swoffset;
 220 Rectangle       swrect; /* screen rectangle in swback */
 221 Point   swpt;   /* desired cursor location */
 222 Point   swvispt;        /* actual cursor location */
 223 int     swvers; /* incremented each time cursor image changes */
 224 int     swvisvers;      /* the version on the screen */
 225
 226 static void
 227 lcdoff(void)
 228 {
 229         dispc->ctrl &= ~1;              /* disable the lcd */
 230         coherence();
 231
 232         dispc->irqstat1 |= 1;           /* set framedone */
 233         coherence();
 234
 235         /* the lcd never comes ready, so don't bother with this */
 236 #ifdef notdef
 237         /* spin until the frame is complete, but not forever */
 238         for(cnt = 50; !(dispc->irqstat1 & 1) && cnt-- > 0; )
 239                 delay(10);
 240 #endif
 241         delay(20);                      /* worst case for 1 frame, 50Hz */
 242 }
 243
 244 static void
 245 dssstart(void)
 246 {
 247         /* should reset the dss system */
 248         dss->sysconf |= 1;
 249         coherence();
 250 }
 251
 252 /* see spruf98i §15.6.7.4.2 */
 253 static void
 254 configdispc(void)
 255 {
 256         Settings *sp;
 257
 258         sp = oscreen.settings;
 259         dss->ctrl &= 0x78;              /* choose dss clock */
 260         dispc->sysconf = Midlemode | Sidlemode | EnableWakeup | Autoidle;
 261         dispc->config = Loadmode;
 262         coherence();
 263
 264         /* pll */
 265         dispc->defaultcolor[0] = 0;     /* set background color to black? */
 266         dispc->defaultcolor[1] = 0;
 267         dispc->transcolor[0] = 0;       /* set transparency to full */
 268         dispc->transcolor[1] = 0;
 269
 270         dispc->timing_h = (sp->hbp-1) << 20 | (sp->hfp-1) << 8 |
 271                         (sp->hsw-1);
 272         dispc->timing_v = sp->vbp << 20 | sp->vfp << 8 |
 273                         (sp->vsw-1);
 274
 275         dispc->pol_req = Ipc | Ihs | Ivs | Acb;
 276         dispc->divisor = 1 << 16 | HOWMANY(432000, sp->pixelclock);
 277
 278         dispc->lcdsize = (sp->ht - 1) << 16 | (sp->wid - 1);
 279         coherence();
 280
 281         dispc->base[0] = PADDR(framebuf->pixel);
 282         dispc->base[1] = PADDR(framebuf->pixel);
 283
 284         dispc->pos = 0;                 /* place screen in the left corner */
 285         /* use the whole screen */
 286         dispc->size = (sp->ht - 1) << 16 | (sp->wid - 1);
 287
 288         /* what mode does plan 9 use for fb? */
 289         dispc->attrib = Burstsize | Format | Gfxenable;
 290
 291         dispc->preload = Tft;
 292         dispc->fifosize = Fifosize;
 293         /* 1008 is max for our Burstsize */
 294         dispc->fifothr = (Fifosize - 1) << 16 | (1008 - 1);
 295
 296         /* 1 byte is one pixel (not true, we use 2 bytes per pixel) */
 297         dispc->rowinc = 1;
 298         dispc->pixelinc = 1;
 299         dispc->winskip = 0;             /* don't skip anything */
 300         coherence();
 301
 302         // dispc->palette = PADDR(framebuf->palette);
 303 }
 304
 305 static void
 306 lcdon(int enable)
 307 {
 308         dispc->ctrl = Gpout1 | Gpout0 | Tftdata | Digital | Lcd | Stntft |
 309                 Digitalen | enable;
 310         coherence();
 311         delay(10);
 312 }
 313
 314 static void
 315 lcdstop(void)
 316 {
 317         configscreengpio();
 318         screenclockson();
 319
 320         lcdoff();
 321 }
 322
 323 static void
 324 lcdinit(void)
 325 {
 326         lcdstop();
 327
 328         dssstart();
 329         configdispc();
 330 }
 331
 332 /* Paint the image data with blue pixels */
 333 void
 334 screentest(void)
 335 {
 336         int i;
 337
 338         for (i = nelem(framebuf->pixel) - 1; i >= 0; i--)
 339                 framebuf->pixel[i] = 0x1f;                      /* blue */
 340 //      memset(framebuf->pixel, ~0, sizeof framebuf->pixel);    /* white */
 341 }
 342
 343 void
 344 screenpower(int on)
 345 {
 346         blankscreen(on == 0);
 347 }
 348
 349 void
 350 cursoron(void)
 351 {
 352         qlock(&drawlock);
 353         lock(&cursor);
 354         swcursorhide();
 355         swcursordraw(mousexy());
 356         unlock(&cursor);
 357         qunlock(&drawlock);
 358 }
 359
 360 void
 361 cursoroff(void)
 362 {
 363         qlock(&drawlock);
 364         lock(&cursor);
 365         swcursorhide();
 366         unlock(&cursor);
 367         qunlock(&drawlock);
 368 }
 369
 370 /* called from devmouse */
 371 void
 372 setcursor(Cursor* curs)
 373 {
 374         oscreen.Cursor = *curs;
 375         swcursorload(curs);
 376 }
 377
 378 /* called from main and possibly later from devdss to change resolution */
 379 void
 380 screeninit(void)
 381 {
 382         static int first = 1;
 383
 384         if (first) {
 385                 iprint("screeninit...");
 386                 oscreen.settings = &settings[Res1280x1024];
 387
 388                 lcdstop();
 389                 if (framebuf)
 390                         free(framebuf);
 391                 /* mode is 16*32 = 512 */
 392                 framebuf = xspanalloc(sizeof *framebuf, 16*32, 0);
 393         }
 394
 395         lcdinit();
 396         lcdon(1);
 397         if (first) {
 398                 memimageinit();
 399                 memdefont = getmemdefont();
 400                 screentest();
 401         }
 402
 403         xgdata.ref = 1;
 404         xgdata.bdata = (uchar *)framebuf->pixel;
 405
 406         gscreen = &xgscreen;
 407         gscreen->r = Rect(0, 0, Wid, Ht);
 408         gscreen->clipr = gscreen->r;
 409         /* width, in words, of a single scan line */
 410         gscreen->width = Wid * (Depth / BI2BY) / BY2WD;
 411         flushmemscreen(gscreen->r);
 412
 413         blanktime = 3;                          /* minutes */
 414
 415         if (first) {
 416                 iprint("on: blue for 3 seconds...");
 417                 delay(3*1000);
 418                 iprint("\n");
 419
 420                 screenwin();            /* draw border & top orange bar */
 421                 screenputs = omapscreenputs;
 422                 iprint("screen: frame buffer at %#p for %dx%d\n",
 423                         framebuf, oscreen.settings->wid, oscreen.settings->ht);
 424
 425                 swenabled = 1;
 426                 swcursorinit();         /* needs gscreen set */
 427                 setcursor(&arrow);
 428
 429                 first = 0;
 430         }
 431 }
 432
 433 /* flushmemscreen should change buffer? */
 434 void
 435 flushmemscreen(Rectangle r)
 436 {
 437         ulong start, end;
 438
 439         if (r.min.x < 0)
 440                 r.min.x = 0;
 441         if (r.max.x > Wid)
 442                 r.max.x = Wid;
 443         if (r.min.y < 0)
 444                 r.min.y = 0;
 445         if (r.max.y > Ht)
 446                 r.max.y = Ht;
 447         if (rectclip(&r, gscreen->r) == 0)
 448                 return;
 449         start = (ulong)&framebuf->pixel[r.min.y*Wid + r.min.x];
 450         end   = (ulong)&framebuf->pixel[(r.max.y - 1)*Wid + r.max.x -1];
 451         cachedwbse((ulong *)start, end - start);
 452 }
 453
 454 /*
 455  * export screen to devdraw
 456  */
 457 uchar*
 458 attachscreen(Rectangle *r, ulong *chan, int *d, int *width, int *softscreen)
 459 {
 460         *r = gscreen->r;
 461         *d = gscreen->depth;
 462         *chan = gscreen->chan;
 463         *width = gscreen->width;
 464         *softscreen = (landscape == 0);
 465         return (uchar *)gscreen->data->bdata;
 466 }
 467
 468 void
 469 getcolor(ulong p, ulong *pr, ulong *pg, ulong *pb)
 470 {
 471         USED(p, pr, pg, pb);
 472 }
 473
 474 int
 475 setcolor(ulong p, ulong r, ulong g, ulong b)
 476 {
 477         USED(p, r, g, b);
 478         return 0;
 479 }
 480
 481 void
 482 blankscreen(int blank)
 483 {
 484         if (blank)
 485                 lcdon(0);
 486         else {
 487                 lcdinit();
 488                 lcdon(1);
 489         }
 490 }
 491
 492 static void
 493 omapscreenputs(char *s, int n)
 494 {
 495         int i;
 496         Rune r;
 497         char buf[4];
 498
 499         if (!islo()) {
 500                 /* don't deadlock trying to print in interrupt */
 501                 if (!canlock(&screenlock))
 502                         return;                 /* discard s */
 503         } else
 504                 lock(&screenlock);
 505
 506         while (n > 0) {
 507                 i = chartorune(&r, s);
 508                 if (i == 0) {
 509                         s++;
 510                         --n;
 511                         continue;
 512                 }
 513                 memmove(buf, s, i);
 514                 buf[i] = 0;
 515                 n -= i;
 516                 s += i;
 517                 screenputc(buf);
 518         }
 519         unlock(&screenlock);
 520 }
 521
 522 static void
 523 screenwin(void)
 524 {
 525         char *greet;
 526         Memimage *orange;
 527         Point p, q;
 528         Rectangle r;
 529
 530         memsetchan(gscreen, RGB16);
 531
 532         back = memwhite;
 533         conscol = memblack;
 534
 535         orange = allocmemimage(Rect(0, 0, 1, 1), RGB16);
 536         orange->flags |= Frepl;
 537         orange->clipr = gscreen->r;
 538         orange->data->bdata[0] = 0x40;          /* magic: colour? */
 539         orange->data->bdata[1] = 0xfd;          /* magic: colour? */
 540
 541         w = memdefont->info[' '].width;
 542         h = memdefont->height;
 543
 544         r = insetrect(gscreen->r, 4);
 545
 546         memimagedraw(gscreen, r, memblack, ZP, memopaque, ZP, S);
 547         window = insetrect(r, 4);
 548         memimagedraw(gscreen, window, memwhite, ZP, memopaque, ZP, S);
 549
 550         memimagedraw(gscreen, Rect(window.min.x, window.min.y,
 551                 window.max.x, window.min.y + h + 5 + 6), orange, ZP, nil, ZP, S);
 552         freememimage(orange);
 553         window = insetrect(window, 5);
 554
 555         greet = " Plan 9 Console ";
 556         p = addpt(window.min, Pt(10, 0));
 557         q = memsubfontwidth(memdefont, greet);
 558         memimagestring(gscreen, p, conscol, ZP, memdefont, greet);
 559         flushmemscreen(r);
 560         window.min.y += h + 6;
 561         curpos = window.min;
 562         window.max.y = window.min.y + ((window.max.y - window.min.y) / h) * h;
 563 }
 564
 565 static void
 566 scroll(void)
 567 {
 568         int o;
 569         Point p;
 570         Rectangle r;
 571
 572         /* move window contents up Scroll text lines */
 573         o = Scroll * h;
 574         r = Rpt(window.min, Pt(window.max.x, window.max.y - o));
 575         p = Pt(window.min.x, window.min.y + o);
 576         memimagedraw(gscreen, r, gscreen, p, nil, p, S);
 577         flushmemscreen(r);
 578
 579         /* clear the bottom Scroll text lines */
 580         r = Rpt(Pt(window.min.x, window.max.y - o), window.max);
 581         memimagedraw(gscreen, r, back, ZP, nil, ZP, S);
 582         flushmemscreen(r);
 583
 584         curpos.y -= o;
 585 }
 586
 587 static void
 588 screenputc(char *buf)
 589 {
 590         int w;
 591         uint pos;
 592         Point p;
 593         Rectangle r;
 594         static int *xp;
 595         static int xbuf[256];
 596
 597         if (xp < xbuf || xp >= &xbuf[sizeof(xbuf)])
 598                 xp = xbuf;
 599
 600         switch (buf[0]) {
 601         case '\n':
 602                 if (curpos.y + h >= window.max.y)
 603                         scroll();
 604                 curpos.y += h;
 605                 screenputc("\r");
 606                 break;
 607         case '\r':
 608                 xp = xbuf;
 609                 curpos.x = window.min.x;
 610                 break;
 611         case '\t':
 612                 p = memsubfontwidth(memdefont, " ");
 613                 w = p.x;
 614                 if (curpos.x >= window.max.x - Tabstop * w)
 615                         screenputc("\n");
 616
 617                 pos = (curpos.x - window.min.x) / w;
 618                 pos = Tabstop - pos % Tabstop;
 619                 *xp++ = curpos.x;
 620                 r = Rect(curpos.x, curpos.y, curpos.x + pos * w, curpos.y + h);
 621                 memimagedraw(gscreen, r, back, back->r.min, nil, back->r.min, S);
 622                 flushmemscreen(r);
 623                 curpos.x += pos * w;
 624                 break;
 625         case '\b':
 626                 if (xp <= xbuf)
 627                         break;
 628                 xp--;
 629                 r = Rect(*xp, curpos.y, curpos.x, curpos.y + h);
 630                 memimagedraw(gscreen, r, back, back->r.min, nil, back->r.min, S);
 631                 flushmemscreen(r);
 632                 curpos.x = *xp;
 633                 break;
 634         case '\0':
 635                 break;
 636         default:
 637                 p = memsubfontwidth(memdefont, buf);
 638                 w = p.x;
 639
 640                 if (curpos.x >= window.max.x - w)
 641                         screenputc("\n");
 642
 643                 *xp++ = curpos.x;
 644                 r = Rect(curpos.x, curpos.y, curpos.x + w, curpos.y + h);
 645                 memimagedraw(gscreen, r, back, back->r.min, nil, back->r.min, S);
 646                 memimagestring(gscreen, curpos, conscol, ZP, memdefont, buf);
 647                 flushmemscreen(r);
 648                 curpos.x += w;
 649         }
 650 }