sys/src/9/pc/audioac97.c

   1 #include "u.h"
   2 #include "../port/lib.h"
   3 #include "mem.h"
   4 #include "dat.h"
   5 #include "fns.h"
   6 #include "io.h"
   7 #include "../port/error.h"
   8 #include "../port/audioif.h"
   9
  10 typedef struct Ring Ring;
  11 typedef struct Hwdesc Hwdesc;
  12 typedef struct Ctlr Ctlr;
  13
  14 enum {
  15         Ioc     =       1<<31,
  16         Bup     =       1<<30,
  17 };
  18
  19 struct Hwdesc {
  20         ulong addr;
  21         ulong size;
  22 };
  23
  24 enum {
  25         Ndesc = 32,
  26         Bufsize = 32768,        /* bytes, must be divisible by ndesc */
  27         Blocksize = Bufsize/Ndesc,
  28         Maxbusywait = 500000, /* microseconds, roughly */
  29         BytesPerSample = 4,
  30 };
  31
  32 struct Ring
  33 {
  34         Rendez r;
  35
  36         uchar   *buf;
  37         ulong   nbuf;
  38
  39         ulong   ri;
  40         ulong   wi;
  41 };
  42
  43 struct Ctlr {
  44         /* keep these first, they want to be 8-aligned */
  45         Hwdesc indesc[Ndesc];
  46         Hwdesc outdesc[Ndesc];
  47         Hwdesc micdesc[Ndesc];
  48
  49         Lock;
  50
  51         ulong port;
  52         ulong mixport;
  53
  54         Ring inring, micring, outring;
  55
  56         int sis7012;
  57
  58         /* for probe */
  59         Audio *adev;
  60         Pcidev *pcidev;
  61         Ctlr *next;
  62 };
  63
  64 #define iorl(c, r)      (inl((c)->port+(r)))
  65 #define iowl(c, r, l)   (outl((c)->port+(r), (ulong)(l)))
  66
  67 enum {
  68         In = 0x00,
  69         Out = 0x10,
  70         Mic = 0x20,
  71                 Bar = 0x00,     /* Base address register, 8-byte aligned */
  72                 /* a 32-bit read at 0x04 can be used to get civ:lvi:sr in one step */
  73                 Civ = 0x04,     /* current index value (desc being processed) */
  74                 Lvi = 0x05,     /* Last valid index (index of first unused entry!) */
  75                 Sr = 0x06,      /* status register */
  76                         Fifoe = 1<<4,   /* fifo error (r/wc) */
  77                         Bcis = 1<<3,    /* buffer completion interrupt status (r/wc) */
  78                         Lvbci = 1<<2,   /* last valid buffer completion(in)/fetched(out) interrupt (r/wc) */
  79                         Celv = 1<<1,    /* current equals last valid (ro) */
  80                         Dch = 1<<0,     /* dma controller halted (ro) */
  81                 Picb = 0x08,    /* position in current buffer */
  82                 Piv = 0x0a,     /* prefetched index value */
  83                 Cr = 0x0b,      /* control register */
  84                         Ioce = 1<<4,    /* interrupt on buffer completion (if bit set in hwdesc.size) (rw) */
  85                         Feie = 1<<3,    /* fifo error interrupt enable (rw) */
  86                         Lvbie = 1<<2,   /* last valid buffer interrupt enable (rw) */
  87                         RR = 1<<1,      /* reset busmaster related regs, excl. ioce,feie,lvbie (rw) */
  88                         Rpbm = 1<<0,    /* run/pause busmaster. 0 stops, 1 starts (rw) */
  89         Cnt = 0x2c,     /* global control */
  90                 Ena16bit = 0x0<<22,
  91                 Ena20bit = 0x1<<22,
  92                 Ena2chan = 0x0<<20,
  93                 Ena4chan = 0x1<<20,
  94                 Enam6chan = 0x2<<20,
  95                 EnaRESER = 0x3<<20,
  96                 Sr2ie = 1<<6,   /* sdin2 interrupt enable (rw) */
  97                 Srie = 1<<5,    /* sdin1 interrupt enable (rw) */
  98                 Prie = 1<<4,    /* sdin0 interrupt enable (rw) */
  99                 Aclso = 1<<3,   /* ac link shut-off (rw) */
 100                 Acwr = 1<<2,    /* ac 97 warm reset (rw) */
 101                 Accr = 1<<1,    /* ac 97 cold reset (rw) */
 102                 GPIie = 1<<0,   /* GPI interrupt enable (rw) */
 103         Sta = 0x30,                     /* global status */
 104                 Cap6chan = 1<<21,
 105                 Cap4chan = 1<<20,
 106                 Md3 = 1<<17,    /* modem powerdown semaphore */
 107                 Ad3 = 1<<16,    /* audio powerdown semaphore */
 108                 Rcs = 1<<15,    /* read completion status (r/wc) */
 109                 S2ri = 1<<29,   /* sdin2 resume interrupt (r/wc) */
 110                 Sri = 1<<11,    /* sdin1 resume interrupt (r/wc) */
 111                 Pri = 1<<10,    /* sdin0 resume interrupt (r/wc) */
 112                 S2cr = 1<<28,   /* sdin2 codec ready (ro) */
 113                 Scr = 1<<9,     /* sdin1 codec ready (ro) */
 114                 Pcr = 1<<8,     /* sdin0 codec ready (ro) */
 115                 Mint = 1<<7,    /* microphone in inetrrupt (ro) */
 116                 Point = 1<<6,   /* pcm out interrupt (ro) */
 117                 Piint = 1<<5,   /* pcm in interrupt (ro) */
 118                 Moint = 1<<2,   /* modem out interrupt (ro) */
 119                 Miint = 1<<1,   /* modem in interrupt (ro) */
 120                 Gsci = 1<<0,    /* GPI status change interrupt */
 121         Cas = 0x34,     /* codec access semaphore */
 122                 Casp = 1<<0,    /* set to 1 on read if zero, cleared by hardware */
 123 };
 124
 125 static long
 126 buffered(Ring *r)
 127 {
 128         ulong ri, wi;
 129
 130         ri = r->ri;
 131         wi = r->wi;
 132         if(wi >= ri)
 133                 return wi - ri;
 134         else
 135                 return r->nbuf - (ri - wi);
 136 }
 137
 138 static long
 139 available(Ring *r)
 140 {
 141         long m;
 142
 143         m = (r->nbuf - BytesPerSample) - buffered(r);
 144         if(m < 0)
 145                 m = 0;
 146         return m;
 147 }
 148
 149 static long
 150 readring(Ring *r, uchar *p, long n)
 151 {
 152         long n0, m;
 153
 154         n0 = n;
 155         while(n > 0){
 156                 if((m = buffered(r)) <= 0)
 157                         break;
 158                 if(m > n)
 159                         m = n;
 160                 if(p){
 161                         if(r->ri + m > r->nbuf)
 162                                 m = r->nbuf - r->ri;
 163                         memmove(p, r->buf + r->ri, m);
 164                         p += m;
 165                 }
 166                 r->ri = (r->ri + m) % r->nbuf;
 167                 n -= m;
 168         }
 169         return n0 - n;
 170 }
 171
 172 static long
 173 writering(Ring *r, uchar *p, long n)
 174 {
 175         long n0, m;
 176
 177         n0 = n;
 178         while(n > 0){
 179                 if((m = available(r)) <= 0)
 180                         break;
 181                 if(m > n)
 182                         m = n;
 183                 if(p){
 184                         if(r->wi + m > r->nbuf)
 185                                 m = r->nbuf - r->wi;
 186                         memmove(r->buf + r->wi, p, m);
 187                         p += m;
 188                 }
 189                 r->wi = (r->wi + m) % r->nbuf;
 190                 n -= m;
 191         }
 192         return n0 - n;
 193 }
 194
 195 #define csr8r(c, r)     (inb((c)->port+(r)))
 196 #define csr16r(c, r)    (ins((c)->port+(r)))
 197 #define csr32r(c, r)    (inl((c)->port+(r)))
 198 #define csr8w(c, r, b)  (outb((c)->port+(r), (int)(b)))
 199 #define csr16w(c, r, w) (outs((c)->port+(r), (ushort)(w)))
 200 #define csr32w(c, r, w) (outl((c)->port+(r), (ulong)(w)))
 201
 202 /* audioac97mix */
 203 extern void ac97mixreset(Audio *,
 204         void (*wr)(Audio*,int,ushort),
 205         ushort (*rr)(Audio*,int));
 206
 207 static void
 208 ac97waitcodec(Audio *adev)
 209 {
 210         Ctlr *ctlr;
 211         int i;
 212         ctlr = adev->ctlr;
 213         for(i = 0; i < Maxbusywait/10; i++){
 214                 if((csr8r(ctlr, Cas) & Casp) == 0)
 215                         break;
 216                 microdelay(10);
 217         }
 218         if(i == Maxbusywait)
 219                 print("#A%d: ac97 exhausted waiting codec access\n", adev->ctlrno);
 220 }
 221
 222 static void
 223 ac97mixw(Audio *adev, int port, ushort val)
 224 {
 225         Ctlr *ctlr;
 226         ac97waitcodec(adev);
 227         ctlr = adev->ctlr;
 228         outs(ctlr->mixport+port, val);
 229 }
 230
 231 static ushort
 232 ac97mixr(Audio *adev, int port)
 233 {
 234         Ctlr *ctlr;
 235         ac97waitcodec(adev);
 236         ctlr = adev->ctlr;
 237         return ins(ctlr->mixport+port);
 238 }
 239
 240 static void
 241 ac97interrupt(Ureg *, void *arg)
 242 {
 243         Audio *adev;
 244         Ctlr *ctlr;
 245         Ring *ring;
 246         ulong stat;
 247
 248         adev = arg;
 249         ctlr = adev->ctlr;
 250         stat = csr32r(ctlr, Sta);
 251         stat &= S2ri | Sri | Pri | Mint | Point | Piint | Moint | Miint | Gsci;
 252         if(stat & Point){
 253                 ilock(ctlr);
 254                 if(ctlr->sis7012)
 255                         csr16w(ctlr, Out + Picb, csr16r(ctlr, Out + Picb) & ~Dch);
 256                 else
 257                         csr16w(ctlr, Out + Sr, csr16r(ctlr, Out + Sr) & ~Dch);
 258                 ring = &ctlr->outring;
 259                 ring->ri = csr8r(ctlr, Out + Civ) * Blocksize;
 260                 iunlock(ctlr);
 261                 wakeup(&ring->r);
 262                 stat &= ~Point;
 263         }
 264         if(stat) /* have seen 0x400, which is sdin0 resume */
 265                 iprint("#A%d: ac97 unhandled interrupt(s): stat 0x%lux\n",
 266                         adev->ctlrno, stat);
 267 }
 268
 269 static long
 270 ac97buffered(Audio *adev)
 271 {
 272         Ctlr *ctlr = adev->ctlr;
 273         return buffered(&ctlr->outring);
 274 }
 275
 276 static long
 277 ac97status(Audio *adev, void *a, long n, vlong)
 278 {
 279         Ctlr *ctlr = adev->ctlr;
 280         return snprint((char*)a, n, "bufsize %6d buffered %6ld\n",
 281                 Blocksize, buffered(&ctlr->outring));
 282 }
 283
 284 static int
 285 outavail(void *arg)
 286 {
 287         Ctlr *ctlr = arg;
 288         return available(&ctlr->outring);
 289 }
 290
 291 static int
 292 outrate(void *arg)
 293 {
 294         Ctlr *ctlr = arg;
 295         int delay = ctlr->adev->delay*BytesPerSample;
 296         return (delay <= 0) || (buffered(&ctlr->outring) <= delay);
 297 }
 298
 299 static long
 300 ac97write(Audio *adev, void *vp, long n, vlong)
 301 {
 302         uchar *p, *e;
 303         Ctlr *ctlr;
 304         Ring *ring;
 305         ulong oi, ni;
 306
 307         p = vp;
 308         e = p + n;
 309         ctlr = adev->ctlr;
 310         ring = &ctlr->outring;
 311         while(p < e) {
 312                 oi = ring->wi / Blocksize;
 313                 if((n = writering(ring, p, e - p)) <= 0){
 314                         sleep(&ring->r, outavail, ctlr);
 315                         continue;
 316                 }
 317                 ni = ring->wi / Blocksize;
 318                 while(oi != ni){
 319                         csr8w(ctlr, Out+Lvi, oi);
 320                         csr8w(ctlr, Out+Cr, Ioce | Rpbm);
 321                         oi = (oi + 1) % Ndesc;
 322                 }
 323                 p += n;
 324         }
 325         sleep(&ring->r, outrate, ctlr);
 326         return p - (uchar*)vp;
 327 }
 328
 329 static void
 330 ac97close(Audio *adev)
 331 {
 332         Ctlr *ctlr;
 333         Ring *ring;
 334         uchar z[1];
 335
 336         z[0] = 0;
 337         ctlr = adev->ctlr;
 338         ring = &ctlr->outring;
 339         while(ring->wi % Blocksize)
 340                 ac97write(adev, z, sizeof(z), 0);
 341 }
 342
 343 static Pcidev*
 344 ac97match(Pcidev *p)
 345 {
 346         /* not all of the matched devices have been tested */
 347         while(p = pcimatch(p, 0, 0))
 348                 switch((p->vid<<16)|p->did){
 349                 case (0x1039<<16)|0x7012:
 350                 case (0x1022<<16)|0x746d:
 351                 case (0x1022<<16)|0x7445:
 352                 case (0x10de<<16)|0x01b1:
 353                 case (0x10de<<16)|0x006a:
 354                 case (0x10de<<16)|0x00da:
 355                 case (0x10de<<16)|0x00ea:
 356                 case (0x8086<<16)|0x2415:
 357                 case (0x8086<<16)|0x2425:
 358                 case (0x8086<<16)|0x2445:
 359                 case (0x8086<<16)|0x2485:
 360                 case (0x8086<<16)|0x24c5:
 361                 case (0x8086<<16)|0x24d5:
 362                 case (0x8086<<16)|0x25a6:
 363                 case (0x8086<<16)|0x266e:
 364                 case (0x8086<<16)|0x7195:
 365                         return p;
 366                 }
 367         return nil;
 368 }
 369
 370 static void
 371 sethwp(Ctlr *ctlr, long off, void *ptr)
 372 {
 373         csr8w(ctlr, off+Cr, RR);
 374         csr32w(ctlr, off+Bar, PCIWADDR(ptr));
 375         csr8w(ctlr, off+Lvi, 0);
 376 }
 377
 378 static int
 379 ac97reset(Audio *adev)
 380 {
 381         static Ctlr *cards = nil;
 382         Pcidev *p;
 383         int i, irq, tbdf;
 384         Ctlr *ctlr;
 385         ulong ctl, stat = 0;
 386
 387         /* make a list of all ac97 cards if not already done */
 388         if(cards == nil){
 389                 p = nil;
 390                 while(p = ac97match(p)){
 391                         ctlr = xspanalloc(sizeof(Ctlr), 8, 0);
 392                         memset(ctlr, 0, sizeof(Ctlr));
 393                         ctlr->pcidev = p;
 394                         ctlr->next = cards;
 395                         cards = ctlr;
 396                 }
 397         }
 398
 399         /* pick a card from the list */
 400         for(ctlr = cards; ctlr; ctlr = ctlr->next){
 401                 if(p = ctlr->pcidev){
 402                         ctlr->pcidev = nil;
 403                         goto Found;
 404                 }
 405         }
 406         return -1;
 407
 408 Found:
 409         adev->ctlr = ctlr;
 410         ctlr->adev = adev;
 411         if(p->vid == 0x1039 && p->did == 0x7012)
 412                 ctlr->sis7012 = 1;
 413
 414         if(p->mem[0].size == 64){
 415                 ctlr->port = p->mem[0].bar & ~3;
 416                 ctlr->mixport = p->mem[1].bar & ~3;
 417         } else if(p->mem[1].size == 64){
 418                 ctlr->port = p->mem[1].bar & ~3;
 419                 ctlr->mixport = p->mem[0].bar & ~3;
 420         } else if(p->mem[0].size == 256){                       /* sis7012 */
 421                 ctlr->port = p->mem[1].bar & ~3;
 422                 ctlr->mixport = p->mem[0].bar & ~3;
 423         } else if(p->mem[1].size == 256){
 424                 ctlr->port = p->mem[0].bar & ~3;
 425                 ctlr->mixport = p->mem[1].bar & ~3;
 426         }
 427
 428         irq = p->intl;
 429         tbdf = p->tbdf;
 430
 431         print("#A%d: ac97 port 0x%04lux mixport 0x%04lux irq %d\n",
 432                 adev->ctlrno, ctlr->port, ctlr->mixport, irq);
 433
 434         pcisetbme(p);
 435         pcisetioe(p);
 436
 437         ctlr->micring.buf = xspanalloc(Bufsize, 8, 0);
 438         ctlr->micring.nbuf = Bufsize;
 439         ctlr->micring.ri = 0;
 440         ctlr->micring.wi = 0;
 441
 442         ctlr->inring.buf = xspanalloc(Bufsize, 8, 0);
 443         ctlr->inring.nbuf = Bufsize;
 444         ctlr->inring.ri = 0;
 445         ctlr->inring.wi = 0;
 446
 447         ctlr->outring.buf = xspanalloc(Bufsize, 8, 0);
 448         ctlr->outring.nbuf = Bufsize;
 449         ctlr->outring.ri = 0;
 450         ctlr->outring.wi = 0;
 451
 452         for(i = 0; i < Ndesc; i++){
 453                 int size, off = i * Blocksize;
 454
 455                 if(ctlr->sis7012)
 456                         size = Blocksize;
 457                 else
 458                         size = Blocksize / 2;
 459                 ctlr->micdesc[i].addr = PCIWADDR(ctlr->micring.buf + off);
 460                 ctlr->micdesc[i].size = Ioc | size;
 461                 ctlr->indesc[i].addr = PCIWADDR(ctlr->inring.buf + off);
 462                 ctlr->indesc[i].size = Ioc | size;
 463                 ctlr->outdesc[i].addr = PCIWADDR(ctlr->outring.buf + off);
 464                 ctlr->outdesc[i].size = Ioc | size;
 465         }
 466
 467         ctl = csr32r(ctlr, Cnt);
 468         ctl &= ~(EnaRESER | Aclso);
 469
 470         if((ctl & Accr) == 0){
 471                 print("#A%d: ac97 cold reset\n", adev->ctlrno);
 472                 ctl |= Accr;
 473         }else{
 474                 print("#A%d: ac97 warm reset\n", adev->ctlrno);
 475                 ctl |= Acwr;
 476         }
 477
 478         csr32w(ctlr, Cnt, ctl);
 479         for(i = 0; i < Maxbusywait; i++){
 480                 if((csr32r(ctlr, Cnt) & Acwr) == 0)
 481                         break;
 482                 microdelay(1);
 483         }
 484         if(i == Maxbusywait)
 485                 print("#A%d: ac97 gave up waiting Acwr to go down\n", adev->ctlrno);
 486
 487         for(i = 0; i < Maxbusywait; i++){
 488                 if((stat = csr32r(ctlr, Sta)) & (Pcr | Scr | S2cr))
 489                         break;
 490                 microdelay(1);
 491         }
 492         if(i == Maxbusywait)
 493                 print("#A%d: ac97 gave up waiting codecs become ready\n", adev->ctlrno);
 494
 495         print("#A%d: ac97 codecs ready:%s%s%s\n", adev->ctlrno,
 496                 (stat & Pcr) ? " sdin0" : "",
 497                 (stat & Scr) ? " sdin1" : "",
 498                 (stat & S2cr) ? " sdin2" : "");
 499
 500         print("#A%d: ac97 codecs resumed:%s%s%s\n", adev->ctlrno,
 501                 (stat & Pri) ? " sdin0" : "",
 502                 (stat & Sri) ? " sdin1" : "",
 503                 (stat & S2ri) ? " sdin2" : "");
 504
 505         sethwp(ctlr, In, ctlr->indesc);
 506         sethwp(ctlr, Out, ctlr->outdesc);
 507         sethwp(ctlr, Mic, ctlr->micdesc);
 508
 509         csr8w(ctlr, In+Cr, Ioce);       /*  | Lvbie | Feie */
 510         csr8w(ctlr, Out+Cr, Ioce);      /*  | Lvbie | Feie */
 511         csr8w(ctlr, Mic+Cr, Ioce);      /*  | Lvbie | Feie */
 512
 513         ac97mixreset(adev, ac97mixw, ac97mixr);
 514
 515         adev->write = ac97write;
 516         adev->close = ac97close;
 517         adev->buffered = ac97buffered;
 518         adev->status = ac97status;
 519
 520         intrenable(irq, ac97interrupt, adev, tbdf, adev->name);
 521
 522         return 0;
 523 }
 524
 525 void
 526 audioac97link(void)
 527 {
 528         addaudiocard("ac97", ac97reset);
 529 }