dodge a warning
[libpicofe.git] / gp2x / soc_pollux.c
1 /*
2  * (C) GraÅžvydas "notaz" Ignotas, 2009-2010
3  *
4  * This work is licensed under the terms of any of these licenses
5  * (at your option):
6  *  - GNU GPL, version 2 or later.
7  *  - GNU LGPL, version 2.1 or later.
8  *  - MAME license.
9  * See the COPYING file in the top-level directory.
10  *
11  * <random_info=mem_map>
12  * 00000000-029fffff linux (42MB)
13  * 02a00000-02dfffff fb (4MB, 153600B really used)
14  * 02e00000-02ffffff sound dma (2MB)
15  * 03000000-03ffffff MPEGDEC (?, 16MB)
16  * </random_info>
17  */
18
19 #include <stdio.h>
20 #include <stdlib.h>
21 #include <string.h>
22 #include <math.h>
23 #include <sys/types.h>
24 #include <sys/stat.h>
25 #include <fcntl.h>
26 #include <sys/mman.h>
27 #include <unistd.h>
28 #include <sys/ioctl.h>
29 #include <linux/fb.h>
30 #include <linux/soundcard.h>
31
32 #include "soc.h"
33 #include "plat_gp2x.h"
34 #include "../plat.h"
35
36 volatile unsigned short *memregs;
37 volatile unsigned int   *memregl;
38 int memdev = -1;
39 int gp2x_dev_id;
40
41 static int battdev = -1, mixerdev = -1;
42 static int cpu_clock_allowed;
43 static unsigned int saved_video_regs[2][6];
44
45 #ifndef ARRAY_SIZE
46 #define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) / sizeof(x[0]))
47 #endif
48
49 // TODO FIXME: merge
50 #if 0
51 extern void *gp2x_screens[4];
52
53 #define fb_buf_count 4
54 static unsigned int fb_paddr[fb_buf_count];
55 static int fb_work_buf;
56 static int fbdev = -1;
57
58 static char cpuclk_was_changed = 0;
59 static unsigned short memtimex_old[2];
60 static unsigned int pllsetreg0_old;
61 static unsigned int timer_drift; // count per real second
62 static int last_pal_setting = 0;
63
64
65 /* misc */
66 static void pollux_set_fromenv(const char *env_var)
67 {
68         const char *set_string;
69         set_string = getenv(env_var);
70         if (set_string)
71                 pollux_set(memregs, set_string);
72         else
73                 printf("env var %s not defined.\n", env_var);
74 }
75
76 /* video stuff */
77 static void pollux_video_flip(int buf_count)
78 {
79         memregl[0x406C>>2] = fb_paddr[fb_work_buf];
80         memregl[0x4058>>2] |= 0x10;
81         fb_work_buf++;
82         if (fb_work_buf >= buf_count)
83                 fb_work_buf = 0;
84         g_screen_ptr = gp2x_screens[fb_work_buf];
85 }
86
87 static void gp2x_video_flip_(void)
88 {
89         pollux_video_flip(fb_buf_count);
90 }
91
92 /* doulblebuffered flip */
93 static void gp2x_video_flip2_(void)
94 {
95         pollux_video_flip(2);
96 }
97
98 static void gp2x_video_changemode_ll_(int bpp)
99 {
100         static int prev_bpp = 0;
101         int code = 0, bytes = 2;
102         int rot_cmd[2] = { 0, 0 };
103         unsigned int r;
104         char buff[32];
105         int ret;
106
107         if (bpp == prev_bpp)
108                 return;
109         prev_bpp = bpp;
110
111         printf("changemode: %dbpp rot=%d\n", abs(bpp), bpp < 0);
112
113         /* negative bpp means rotated mode */
114         rot_cmd[0] = (bpp < 0) ? 6 : 5;
115         ret = ioctl(fbdev, _IOW('D', 90, int[2]), rot_cmd);
116         if (ret < 0)
117                 perror("rot ioctl failed");
118         memregl[0x4004>>2] = (bpp < 0) ? 0x013f00ef : 0x00ef013f;
119         memregl[0x4000>>2] |= 1 << 3;
120
121         /* the above ioctl resets LCD timings, so set them here */
122         snprintf(buff, sizeof(buff), "POLLUX_LCD_TIMINGS_%s", last_pal_setting ? "PAL" : "NTSC");
123         pollux_set_fromenv(buff);
124
125         switch (abs(bpp))
126         {
127                 case 8:
128                         code = 0x443a;
129                         bytes = 1;
130                         break;
131
132                 case 15:
133                 case 16:
134                         code = 0x4432;
135                         bytes = 2;
136                         break;
137
138                 default:
139                         printf("unhandled bpp request: %d\n", abs(bpp));
140                         return;
141         }
142
143         memregl[0x405c>>2] = bytes;
144         memregl[0x4060>>2] = bytes * (bpp < 0 ? 240 : 320);
145
146         r = memregl[0x4058>>2];
147         r = (r & 0xffff) | (code << 16) | 0x10;
148         memregl[0x4058>>2] = r;
149 }
150
151 static void gp2x_video_setpalette_(int *pal, int len)
152 {
153         /* pollux palette is 16bpp only.. */
154         int i;
155         for (i = 0; i < len; i++)
156         {
157                 int c = pal[i];
158                 c = ((c >> 8) & 0xf800) | ((c >> 5) & 0x07c0) | ((c >> 3) & 0x001f);
159                 memregl[0x4070>>2] = (i << 24) | c;
160         }
161 }
162
163 static void gp2x_video_RGB_setscaling_(int ln_offs, int W, int H)
164 {
165         /* maybe a job for 3d hardware? */
166 }
167
168 static void gp2x_video_wait_vsync_(void)
169 {
170         while (!(memregl[0x308c>>2] & (1 << 10)))
171                 spend_cycles(128);
172         memregl[0x308c>>2] |= 1 << 10;
173 }
174
175 /* CPU clock */
176 static void gp2x_set_cpuclk_(unsigned int mhz)
177 {
178         char buff[24];
179         snprintf(buff, sizeof(buff), "cpuclk=%u", mhz);
180         pollux_set(memregs, buff);
181
182         cpuclk_was_changed = 1;
183 }
184
185 /* RAM timings */
186 static void set_ram_timings_(void)
187 {
188         pollux_set_fromenv("POLLUX_RAM_TIMINGS");
189 }
190
191 static void unset_ram_timings_(void)
192 {
193         int i;
194
195         memregs[0x14802>>1] = memtimex_old[0];
196         memregs[0x14804>>1] = memtimex_old[1] | 0x8000;
197
198         for (i = 0; i < 0x100000; i++)
199                 if (!(memregs[0x14804>>1] & 0x8000))
200                         break;
201
202         printf("RAM timings reset to startup values.\n");
203 }
204
205 /* LCD refresh */
206 static void set_lcd_custom_rate_(int is_pal)
207 {
208         /* just remember PAL/NTSC. We always set timings in _changemode_ll() */
209         last_pal_setting = is_pal;
210 }
211
212 static void unset_lcd_custom_rate_(void)
213 {
214 }
215
216 static void set_lcd_gamma_(int g100, int A_SNs_curve)
217 {
218         /* hm, the LCD possibly can do it (but not POLLUX) */
219 }
220
221 static int gp2x_read_battery_(void)
222 {
223         unsigned short magic_val = 0;
224
225         if (battdev < 0)
226                 return -1;
227         if (read(battdev, &magic_val, sizeof(magic_val)) != sizeof(magic_val))
228                 return -1;
229         switch (magic_val) {
230         default:
231         case 1: return 100;
232         case 2: return 66;
233         case 3: return 40;
234         case 4: return 0;
235         }
236 }
237
238 #define TIMER_BASE3 0x1980
239 #define TIMER_REG(x) memregl[(TIMER_BASE3 + x) >> 2]
240
241 static unsigned int gp2x_get_ticks_us_(void)
242 {
243         TIMER_REG(0x08) = 0x4b;  /* run timer, latch value */
244         return TIMER_REG(0);
245 }
246
247 static unsigned int gp2x_get_ticks_ms_(void)
248 {
249         /* approximate /= 1000 */
250         unsigned long long v64;
251         v64 = (unsigned long long)gp2x_get_ticks_us_() * 4294968;
252         return v64 >> 32;
253 }
254
255 int pollux_get_real_snd_rate(int req_rate)
256 {
257         int clk0_src, clk1_src, rate, div;
258
259         clk0_src = (memregl[0xdbc4>>2] >> 1) & 7;
260         clk1_src = (memregl[0xdbc8>>2] >> 1) & 7;
261         if (clk0_src > 1 || clk1_src != 7) {
262                 fprintf(stderr, "get_real_snd_rate: bad clk sources: %d %d\n", clk0_src, clk1_src);
263                 return req_rate;
264         }
265
266         rate = decode_pll(clk0_src ? memregl[0xf008>>2] : memregl[0xf004>>2]);
267
268         // apply divisors
269         div = ((memregl[0xdbc4>>2] >> 4) & 0x1f) + 1;
270         rate /= div;
271         div = ((memregl[0xdbc8>>2] >> 4) & 0x1f) + 1;
272         rate /= div;
273         rate /= 64;
274
275         //printf("rate %d\n", rate);
276         rate -= rate * timer_drift / 1000000;
277         printf("adjusted rate: %d\n", rate);
278
279         if (rate < 8000-1000 || rate > 44100+1000) {
280                 fprintf(stderr, "get_real_snd_rate: got bad rate: %d\n", rate);
281                 return req_rate;
282         }
283
284         return rate;
285 }
286
287 void pollux_init(void)
288 {
289         struct fb_fix_screeninfo fbfix;
290         int i, ret, rate, timer_div;
291
292         memdev = open("/dev/mem", O_RDWR);
293         if (memdev == -1) {
294                 perror("open(/dev/mem) failed");
295                 exit(1);
296         }
297
298         memregs = mmap(0, 0x20000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, memdev, 0xc0000000);
299         if (memregs == MAP_FAILED) {
300                 perror("mmap(memregs) failed");
301                 exit(1);
302         }
303         memregl = (volatile void *)memregs;
304
305         fbdev = open("/dev/fb0", O_RDWR);
306         if (fbdev < 0) {
307                 perror("can't open fbdev");
308                 exit(1);
309         }
310
311         ret = ioctl(fbdev, FBIOGET_FSCREENINFO, &fbfix);
312         if (ret == -1) {
313                 perror("ioctl(fbdev) failed");
314                 exit(1);
315         }
316
317         printf("framebuffer: \"%s\" @ %08lx\n", fbfix.id, fbfix.smem_start);
318         fb_paddr[0] = fbfix.smem_start;
319
320         gp2x_screens[0] = mmap(0, 320*240*2*fb_buf_count, PROT_READ|PROT_WRITE,
321                         MAP_SHARED, memdev, fb_paddr[0]);
322         if (gp2x_screens[0] == MAP_FAILED)
323         {
324                 perror("mmap(gp2x_screens) failed");
325                 exit(1);
326         }
327         memset(gp2x_screens[0], 0, 320*240*2*fb_buf_count);
328
329         printf("  %p -> %08x\n", gp2x_screens[0], fb_paddr[0]);
330         for (i = 1; i < fb_buf_count; i++)
331         {
332                 fb_paddr[i] = fb_paddr[i-1] + 320*240*2;
333                 gp2x_screens[i] = (char *)gp2x_screens[i-1] + 320*240*2;
334                 printf("  %p -> %08x\n", gp2x_screens[i], fb_paddr[i]);
335         }
336         fb_work_buf = 0;
337         g_screen_ptr = gp2x_screens[0];
338
339         battdev = open("/dev/pollux_batt", O_RDONLY);
340         if (battdev < 0)
341                 perror("Warning: could't open pollux_batt");
342
343         /* find what PLL1 runs at, for the timer */
344         rate = decode_pll(memregl[0xf008>>2]);
345         printf("PLL1 @ %dHz\n", rate);
346
347         /* setup timer */
348         timer_div = (rate + 500000) / 1000000;
349         if (1 <= timer_div && timer_div <= 256) {
350                 timer_drift = (rate - (timer_div * 1000000)) / timer_div;
351
352                 if (TIMER_REG(0x08) & 8) {
353                         fprintf(stderr, "warning: timer in use, overriding!\n");
354                         timer_cleanup();
355                 }
356
357                 TIMER_REG(0x44) = ((timer_div - 1) << 4) | 2; /* using PLL1, divide by it's rate */
358                 TIMER_REG(0x40) = 0x0c;  /* clocks on */
359                 TIMER_REG(0x08) = 0x6b;  /* run timer, clear irq, latch value */
360
361                 gp2x_get_ticks_ms = gp2x_get_ticks_ms_;
362                 gp2x_get_ticks_us = gp2x_get_ticks_us_;
363         }
364         else {
365                 fprintf(stderr, "warning: could not make use of timer\n");
366
367                 // those functions are actually not good at all on Wiz kernel
368                 gp2x_get_ticks_ms = plat_get_ticks_ms_good;
369                 gp2x_get_ticks_us = plat_get_ticks_us_good;
370         }
371
372         pllsetreg0_old = memregl[0xf004>>2];
373         memtimex_old[0] = memregs[0x14802>>1];
374         memtimex_old[1] = memregs[0x14804>>1];
375
376         gp2x_video_flip = gp2x_video_flip_;
377         gp2x_video_flip2 = gp2x_video_flip2_;
378         gp2x_video_changemode_ll = gp2x_video_changemode_ll_;
379         gp2x_video_setpalette = gp2x_video_setpalette_;
380         gp2x_video_RGB_setscaling = gp2x_video_RGB_setscaling_;
381         gp2x_video_wait_vsync = gp2x_video_wait_vsync_;
382
383         /* some firmwares have sys clk on PLL0, we can't adjust CPU clock
384          * by reprogramming the PLL0 then, as it overclocks system bus */
385         if ((memregl[0xf000>>2] & 0x03000030) == 0x01000000)
386                 gp2x_set_cpuclk = gp2x_set_cpuclk_;
387         else {
388                 fprintf(stderr, "unexpected PLL config (%08x), overclocking disabled\n",
389                         memregl[0xf000>>2]);
390                 gp2x_set_cpuclk = NULL;
391         }
392
393         set_lcd_custom_rate = set_lcd_custom_rate_;
394         unset_lcd_custom_rate = unset_lcd_custom_rate_;
395         set_lcd_gamma = set_lcd_gamma_;
396
397         set_ram_timings = set_ram_timings_;
398         unset_ram_timings = unset_ram_timings_;
399         gp2x_read_battery = gp2x_read_battery_;
400 }
401
402 void pollux_finish(void)
403 {
404         /* switch to default fb mem, turn portrait off */
405         memregl[0x406C>>2] = fb_paddr[0];
406         memregl[0x4058>>2] |= 0x10;
407         close(fbdev);
408
409         gp2x_video_changemode_ll_(16);
410         unset_ram_timings_();
411         if (cpuclk_was_changed) {
412                 memregl[0xf004>>2] = pllsetreg0_old;
413                 memregl[0xf07c>>2] |= 0x8000;
414         }
415         timer_cleanup();
416
417         munmap((void *)memregs, 0x20000);
418         close(memdev);
419         if (battdev >= 0)
420                 close(battdev);
421 }
422 #endif
423
424 /* note: both PLLs are programmed the same way,
425  * the databook incorrectly states that PLL1 differs */
426 static int decode_pll(unsigned int reg)
427 {
428         long long v;
429         int p, m, s;
430
431         p = (reg >> 18) & 0x3f;
432         m = (reg >> 8) & 0x3ff;
433         s = reg & 0xff;
434
435         if (p == 0)
436                 p = 1;
437
438         v = 27000000; // master clock
439         v = v * m / (p << s);
440         return v;
441 }
442
443 #define TIMER_BASE3 0x1980
444 #define TIMER_REG(x) memregl[(TIMER_BASE3 + x) >> 2]
445
446 static void timer_cleanup(void)
447 {
448         TIMER_REG(0x40) = 0x0c; /* be sure clocks are on */
449         TIMER_REG(0x08) = 0x23; /* stop the timer, clear irq in case it's pending */
450         TIMER_REG(0x00) = 0;    /* clear counter */
451         TIMER_REG(0x40) = 0;    /* clocks off */
452         TIMER_REG(0x44) = 0;    /* dividers back to default */
453 }
454
455 static void save_multiple_regs(unsigned int *dest, int base, int count)
456 {
457         const volatile unsigned int *regs = memregl + base / 4;
458         int i;
459
460         for (i = 0; i < count; i++)
461                 dest[i] = regs[i];
462 }
463
464 static void restore_multiple_regs(int base, const unsigned int *src, int count)
465 {
466         volatile unsigned int *regs = memregl + base / 4;
467         int i;
468
469         for (i = 0; i < count; i++)
470                 regs[i] = src[i];
471 }
472
473 /* newer API */
474 static int pollux_cpu_clock_get(void)
475 {
476         return decode_pll(memregl[0xf004>>2]) / 1000000;
477 }
478
479 int pollux_cpu_clock_set(int mhz)
480 {
481         int adiv, mdiv, pdiv, sdiv = 0;
482         int i, vf000, vf004;
483
484         if (!cpu_clock_allowed)
485                 return -1;
486         if (mhz == pollux_cpu_clock_get())
487                 return 0;
488
489         // m = MDIV, p = PDIV, s = SDIV
490         #define SYS_CLK_FREQ 27
491         pdiv = 9;
492         mdiv = (mhz * pdiv) / SYS_CLK_FREQ;
493         if (mdiv & ~0x3ff)
494                 return -1;
495         vf004 = (pdiv<<18) | (mdiv<<8) | sdiv;
496
497         // attempt to keep the AHB divider close to 250, but not higher
498         for (adiv = 1; mhz / adiv > 250; adiv++)
499                 ;
500
501         vf000 = memregl[0xf000>>2];
502         vf000 = (vf000 & ~0x3c0) | ((adiv - 1) << 6);
503         memregl[0xf000>>2] = vf000;
504         memregl[0xf004>>2] = vf004;
505         memregl[0xf07c>>2] |= 0x8000;
506         for (i = 0; (memregl[0xf07c>>2] & 0x8000) && i < 0x100000; i++)
507                 ;
508
509         printf("clock set to %dMHz, AHB set to %dMHz\n", mhz, mhz / adiv);
510         return 0;
511 }
512
513 static int pollux_bat_capacity_get(void)
514 {
515         unsigned short magic_val = 0;
516
517         if (battdev < 0)
518                 return -1;
519         if (read(battdev, &magic_val, sizeof(magic_val)) != sizeof(magic_val))
520                 return -1;
521         switch (magic_val) {
522         default:
523         case 1: return 100;
524         case 2: return 66;
525         case 3: return 40;
526         case 4: return 0;
527         }
528 }
529
530 static int step_volume(int is_up)
531 {
532         static int volume = 50;
533         int ret, val;
534
535         if (mixerdev < 0)
536                 return -1;
537
538         if (is_up) {
539                 volume += 5;
540                 if (volume > 255) volume = 255;
541         }
542         else {
543                 volume -= 5;
544                 if (volume < 0) volume = 0;
545         }
546         val = volume;
547         val |= val << 8;
548
549         ret = ioctl(mixerdev, SOUND_MIXER_WRITE_PCM, &val);
550         if (ret == -1)
551                 perror("WRITE_PCM");
552
553         return ret;
554 }
555
556 struct plat_target plat_target = {
557         pollux_cpu_clock_get,
558         pollux_cpu_clock_set,
559         pollux_bat_capacity_get,
560
561         .step_volume = step_volume,
562 };
563
564 int plat_target_init(void)
565 {
566         int rate, timer_div, timer_div2;
567         FILE *f;
568
569         memdev = open("/dev/mem", O_RDWR);
570         if (memdev == -1) {
571                 perror("open(/dev/mem) failed");
572                 exit(1);
573         }
574
575         memregs = mmap(0, 0x20000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED,
576                 memdev, 0xc0000000);
577         if (memregs == MAP_FAILED) {
578                 perror("mmap(memregs) failed");
579                 exit(1);
580         }
581         memregl = (volatile void *)memregs;
582
583         // save video regs of both MLCs
584         save_multiple_regs(saved_video_regs[0], 0x4058, ARRAY_SIZE(saved_video_regs[0]));
585         save_multiple_regs(saved_video_regs[1], 0x4458, ARRAY_SIZE(saved_video_regs[1]));
586
587         /* some firmwares have sys clk on PLL0, we can't adjust CPU clock
588          * by reprogramming the PLL0 then, as it overclocks system bus */
589         if ((memregl[0xf000>>2] & 0x03000030) == 0x01000000)
590                 cpu_clock_allowed = 1;
591         else {
592                 cpu_clock_allowed = 0;
593                 fprintf(stderr, "unexpected PLL config (%08x), overclocking disabled\n",
594                         memregl[0xf000>>2]);
595         }
596
597         /* find what PLL1 runs at, for the timer */
598         rate = decode_pll(memregl[0xf008>>2]);
599         printf("PLL1 @ %dHz\n", rate);
600
601         /* setup timer */
602         timer_div = (rate + 500000) / 1000000;
603         timer_div2 = 0;
604         while (timer_div > 256) {
605                 timer_div /= 2;
606                 timer_div2++;
607         }
608         if (1 <= timer_div && timer_div <= 256 && timer_div2 < 4) {
609                 int timer_rate = (rate >> timer_div2) / timer_div;
610                 if (TIMER_REG(0x08) & 8) {
611                         fprintf(stderr, "warning: timer in use, overriding!\n");
612                         timer_cleanup();
613                 }
614                 if (timer_rate != 1000000)
615                         fprintf(stderr, "warning: timer drift %d us\n", timer_rate - 1000000);
616
617                 timer_div2 = (timer_div2 + 3) & 3;
618                 TIMER_REG(0x44) = ((timer_div - 1) << 4) | 2;   /* using PLL1 */
619                 TIMER_REG(0x40) = 0x0c;                         /* clocks on */
620                 TIMER_REG(0x08) = 0x68 | timer_div2;            /* run timer, clear irq, latch value */
621         }
622         else
623                 fprintf(stderr, "warning: could not make use of timer\n");
624
625         battdev = open("/dev/pollux_batt", O_RDONLY);
626         if (battdev < 0)
627                 perror("Warning: could't open pollux_batt");
628
629         f = fopen("/dev/accel", "rb");
630         if (f) {
631                 printf("detected Caanoo\n");
632                 gp2x_dev_id = GP2X_DEV_CAANOO;
633                 fclose(f);
634         }
635         else {
636                 printf("detected Wiz\n");
637                 gp2x_dev_id = GP2X_DEV_WIZ;
638         }
639
640         mixerdev = open("/dev/mixer", O_RDWR);
641         if (mixerdev == -1)
642                 perror("open(/dev/mixer)");
643
644         return 0;
645 }
646
647 /* to be called after in_probe */
648 void plat_target_setup_input(void)
649 {
650 }
651
652 void plat_target_finish(void)
653 {
654         timer_cleanup();
655
656         restore_multiple_regs(0x4058, saved_video_regs[0],
657                 ARRAY_SIZE(saved_video_regs[0]));
658         restore_multiple_regs(0x4458, saved_video_regs[1],
659                 ARRAY_SIZE(saved_video_regs[1]));
660         memregl[0x4058>>2] |= 0x10;
661         memregl[0x4458>>2] |= 0x10;
662
663         if (battdev >= 0)
664                 close(battdev);
665         if (mixerdev >= 0)
666                 close(mixerdev);
667         munmap((void *)memregs, 0x20000);
668         close(memdev);
669 }