gl: clear w, h on reinit
[libpicofe.git] / gp2x / soc_mmsp2.c
index 86e3ac8..67a5c7d 100644 (file)
+/*
+ * (C) GraÅžvydas "notaz" Ignotas, 2006-2012
+ *
+ * This work is licensed under the terms of any of these licenses
+ * (at your option):
+ *  - GNU GPL, version 2 or later.
+ *  - GNU LGPL, version 2.1 or later.
+ *  - MAME license.
+ * See the COPYING file in the top-level directory.
+ */
+
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
+#include <math.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <sys/mman.h>
+#include <sys/ioctl.h>
 #include <unistd.h>
+#include <linux/soundcard.h>
 
 #include "soc.h"
 #include "soc_mmsp2.h"
-#include "gp2x.h"
-#include "../common/emu.h"
-#include "../common/arm_utils.h"
-
-volatile unsigned short *gp2x_memregs;
-volatile unsigned long  *gp2x_memregl;
-extern void *gp2x_screens[4];
-static int screensel = 0;
+#include "plat_gp2x.h"
+#include "../linux/sndout_oss.h"
+#include "../plat.h"
 
-int memdev = 0;        /* used by code940 */
+static int mixerdev = -1;
 static int touchdev = -1;
 static int touchcal[7] = { 6203, 0, -1501397, 0, -4200, 16132680, 65536 };
 
-#define FRAMEBUFF_SIZE  0x30000
-#define FRAMEBUFF_WHOLESIZE (FRAMEBUFF_SIZE*4) // 320*240*2 + some more
-#define FRAMEBUFF_ADDR0 (0x4000000 - FRAMEBUFF_WHOLESIZE)
-#define FRAMEBUFF_ADDR1 (FRAMEBUFF_ADDR0 + FRAMEBUFF_SIZE)
-#define FRAMEBUFF_ADDR2 (FRAMEBUFF_ADDR1 + FRAMEBUFF_SIZE)
-#define FRAMEBUFF_ADDR3 (FRAMEBUFF_ADDR2 + FRAMEBUFF_SIZE)
-
-static const int gp2x_screenaddrs[4] = { FRAMEBUFF_ADDR0, FRAMEBUFF_ADDR1, FRAMEBUFF_ADDR2, FRAMEBUFF_ADDR3 };
-static int gp2x_screenaddrs_use[4];
-static unsigned short gp2x_screenaddr_old[4];
+static char gamma_was_changed = 0;
+static char cpuclk_was_changed = 0;
+static unsigned short memtimex_old[2];
+static unsigned short reg0910;
 
+/* 940 */
+void pause940(int yes)
+{
+       if (yes)
+               memregs[0x0904>>1] &= 0xFFFE;
+       else
+               memregs[0x0904>>1] |= 1;
+}
 
-/* video stuff */
-void gp2x_video_flip(void)
+void reset940(int yes, int bank)
 {
-       unsigned short lsw = (unsigned short) gp2x_screenaddrs_use[screensel&3];
-       unsigned short msw = (unsigned short)(gp2x_screenaddrs_use[screensel&3] >> 16);
+       memregs[0x3B48>>1] = ((yes&1) << 7) | (bank & 0x03);
+}
+
+/*
+ * CPU clock
+ * Fout = (m * Fin) / (p * 2^s)
+ * m = MDIV+8, p = PDIV+2, s = SDIV
+ *
+ * m = (Fout * p * 2^s) / Fin
+ */
+
+#define SYS_CLK_FREQ 7372800
 
-       gp2x_memregs[0x2910>>1] = msw;
-       gp2x_memregs[0x2914>>1] = msw;
-       gp2x_memregs[0x290E>>1] = lsw;
-       gp2x_memregs[0x2912>>1] = lsw;
+static int cpu_current_mhz = 200;
 
-       // jump to other buffer:
-       g_screen_ptr = gp2x_screens[++screensel&3];
+static int mmsp2_clock_get(void)
+{
+       // TODO: read the actual value?
+       return cpu_current_mhz;
 }
 
-/* doulblebuffered flip */
-void gp2x_video_flip2(void)
+static int mmsp2_clock_set(int mhz)
 {
-       unsigned short msw = (unsigned short)(gp2x_screenaddrs_use[screensel&1] >> 16);
+       unsigned int mdiv, pdiv, sdiv = 0;
+       unsigned int v;
+       int i;
 
-       gp2x_memregs[0x2910>>1] = msw;
-       gp2x_memregs[0x2914>>1] = msw;
-       gp2x_memregs[0x290E>>1] = 0;
-       gp2x_memregs[0x2912>>1] = 0;
+       pdiv = 3;
+       mdiv = (mhz * pdiv * 1000000) / SYS_CLK_FREQ;
+       if (mdiv & ~0xff) {
+               fprintf(stderr, "invalid cpuclk MHz: %u\n", mhz);
+               return -1;
+       }
+       v = ((mdiv-8)<<8) | ((pdiv-2)<<2) | sdiv;
+       memregs[0x910>>1] = v;
+
+       for (i = 0; i < 10000; i++)
+               if (!(memregs[0x902>>1] & 1))
+                       break;
 
-       // jump to other buffer:
-       g_screen_ptr = gp2x_screens[++screensel&1];
+       cpuclk_was_changed = 1;
+       cpu_current_mhz = mhz;
+       return 0;
 }
 
-void gp2x_video_changemode_ll(int bpp)
+/* RAM timings */
+#define TIMING_CHECK(t, adj, mask) \
+       t += adj; \
+       if (t & ~mask) \
+               goto bad
+
+static __attribute__((noinline)) void spend_cycles(int c)
 {
-       gp2x_memregs[0x28DA>>1] = (((bpp+1)/8)<<9)|0xAB; /*8/15/16/24bpp...*/
-       gp2x_memregs[0x290C>>1] = 320*((bpp+1)/8); /*line width in bytes*/
+       asm volatile(
+               "0: subs %0, %0, #1 ;"
+               "bgt 0b"
+               : "=r" (c) : "0" (c) : "cc");
 }
 
-void gp2x_video_setpalette(int *pal, int len)
+static void set_ram_timing_vals(int tCAS, int tRC, int tRAS, int tWR, int tMRD, int tRFC, int tRP, int tRCD)
 {
-       unsigned short *g = (unsigned short *)pal;
-       volatile unsigned short *memreg = &gp2x_memregs[0x295A>>1];
-
-       gp2x_memregs[0x2958>>1] = 0;
-
-       len *= 2;
-       while (len--)
-               *memreg = *g++;
+       int i;
+       TIMING_CHECK(tCAS, -2, 0x1);
+       TIMING_CHECK(tRC,  -1, 0xf);
+       TIMING_CHECK(tRAS, -1, 0xf);
+       TIMING_CHECK(tWR,  -1, 0xf);
+       TIMING_CHECK(tMRD, -1, 0xf);
+       TIMING_CHECK(tRFC, -1, 0xf);
+       TIMING_CHECK(tRP,  -1, 0xf);
+       TIMING_CHECK(tRCD, -1, 0xf);
+
+       /* get spend_cycles() into cache */
+       spend_cycles(1);
+
+       memregs[0x3802>>1] = ((tMRD & 0xF) << 12) | ((tRFC & 0xF) << 8) | ((tRP & 0xF) << 4) | (tRCD & 0xF);
+       memregs[0x3804>>1] = 0x8000 | ((tCAS & 1) << 12) | ((tRC & 0xF) << 8) | ((tRAS & 0xF) << 4) | (tWR & 0xF);
+
+       /* be sure we don't access the mem while it's being reprogrammed */
+       spend_cycles(128*1024);
+       for (i = 0; i < 8*1024; i++)
+               if (!(memregs[0x3804>>1] & 0x8000))
+                       break;
+
+       printf("RAM timings set.\n");
+       return;
+bad:
+       fprintf(stderr, "RAM timings invalid.\n");
 }
 
-// TV Compatible function //
-void gp2x_video_RGB_setscaling(int ln_offs, int W, int H)
+static void set_ram_timings_(void)
 {
-       float escalaw, escalah;
-       int bpp = (gp2x_memregs[0x28DA>>1]>>9)&0x3;
-       unsigned short scalw;
+       /* craigix: --cas 2 --trc 6 --tras 4 --twr 1 --tmrd 1 --trfc 1 --trp 2 --trcd 2 */
+       set_ram_timing_vals(2, 6, 4, 1, 1, 1, 2, 2);
+}
 
-       // set offset
-       gp2x_screenaddrs_use[0] = gp2x_screenaddrs[0] + ln_offs * 320 * bpp;
-       gp2x_screenaddrs_use[1] = gp2x_screenaddrs[1] + ln_offs * 320 * bpp;
-       gp2x_screenaddrs_use[2] = gp2x_screenaddrs[2] + ln_offs * 320 * bpp;
-       gp2x_screenaddrs_use[3] = gp2x_screenaddrs[3] + ln_offs * 320 * bpp;
+static void unset_ram_timings_(void)
+{
+       memregs[0x3802>>1] = memtimex_old[0];
+       memregs[0x3804>>1] = memtimex_old[1] | 0x8000;
+       printf("RAM timings reset to startup values.\n");
+}
 
-       escalaw = 1024.0; // RGB Horiz LCD
-       escalah = 320.0; // RGB Vert LCD
+/* LCD refresh */
+typedef struct
+{
+       unsigned short reg, valmask, val;
+}
+reg_setting;
 
-       if(gp2x_memregs[0x2800>>1]&0x100) //TV-Out
+/* 120.00 97/0/2/7|25/ 7/ 7/11/37 */
+static const reg_setting lcd_rate_120[] =
+{
+       { 0x0914, 0xffff, (97<<8)|(0<<2)|2 },   /* UPLLSETVREG */
+       { 0x0924, 0xff00, (2<<14)|(7<<8) },     /* DISPCSETREG */
+       { 0x281A, 0x00ff, 25 },                 /* .HSWID(T2) */
+       { 0x281C, 0x00ff, 7 },                  /* .HSSTR(T8) */
+       { 0x281E, 0x00ff, 7 },                  /* .HSEND(T7) */
+       { 0x2822, 0x01ff, 11 },                 /* .VSEND (T9) */
+       { 0x2826, 0x0ff0, 37<<4 },              /* .DESTR(T3) */
+       { 0, 0, 0 }
+};
+
+/* 100.00 96/0/2/7|29/25/53/15/37 */
+static const reg_setting lcd_rate_100[] =
+{
+       { 0x0914, 0xffff, (96<<8)|(0<<2)|2 },   /* UPLLSETVREG */
+       { 0x0924, 0xff00, (2<<14)|(7<<8) },     /* DISPCSETREG */
+       { 0x281A, 0x00ff, 29 },                 /* .HSWID(T2) */
+       { 0x281C, 0x00ff, 25 },                 /* .HSSTR(T8) */
+       { 0x281E, 0x00ff, 53 },                 /* .HSEND(T7) */
+       { 0x2822, 0x01ff, 15 },                 /* .VSEND (T9) */
+       { 0x2826, 0x0ff0, 37<<4 },              /* .DESTR(T3) */
+       { 0, 0, 0 }
+};
+
+static reg_setting lcd_rate_defaults[] =
+{
+       { 0x0914, 0xffff, 0 },
+       { 0x0924, 0xff00, 0 },
+       { 0x281A, 0x00ff, 0 },
+       { 0x281C, 0x00ff, 0 },
+       { 0x281E, 0x00ff, 0 },
+       { 0x2822, 0x01ff, 0 },
+       { 0x2826, 0x0ff0, 0 },
+       { 0, 0, 0 }
+};
+
+static void get_reg_setting(reg_setting *set)
+{
+       for (; set->reg; set++)
        {
-               escalaw=489.0; // RGB Horiz TV (PAL, NTSC)
-               if (gp2x_memregs[0x2818>>1]  == 287) //PAL
-                       escalah=274.0; // RGB Vert TV PAL
-               else if (gp2x_memregs[0x2818>>1]  == 239) //NTSC
-                       escalah=331.0; // RGB Vert TV NTSC
+               unsigned short val = memregs[set->reg >> 1];
+               val &= set->valmask;
+               set->val = val;
        }
+}
 
-       // scale horizontal
-       scalw = (unsigned short)((float)escalaw *(W/320.0));
-       /* if there is no horizontal scaling, vertical doesn't work. Here is a nasty wrokaround... */
-       if (H != 240 && W == 320) scalw--;
-       gp2x_memregs[0x2906>>1]=scalw;
-       // scale vertical
-       gp2x_memregl[0x2908>>2]=(unsigned long)((float)escalah *bpp *(H/240.0));
+static void set_reg_setting(const reg_setting *set)
+{
+       for (; set->reg; set++)
+       {
+               unsigned short val = memregs[set->reg >> 1];
+               val &= ~set->valmask;
+               val |= set->val;
+               memregs[set->reg >> 1] = val;
+       }
 }
 
-void gp2x_video_wait_vsync(void)
+static int mmsp2_lcdrate_set(int is_pal)
 {
-       unsigned short v = gp2x_memregs[0x1182>>1];
-       while (!((v ^ gp2x_memregs[0x1182>>1]) & 0x10))
-               spend_cycles(1024);
+       if (memregs[0x2800>>1] & 0x100) // tv-out
+               return 0;
+
+       printf("setting custom LCD refresh (%d Hz)... ", is_pal ? 100 : 120);
+       fflush(stdout);
+
+       set_reg_setting(is_pal ? lcd_rate_100 : lcd_rate_120);
+       printf("done.\n");
+       return 0;
 }
 
-/* 940 */
-void pause940(int yes)
+static void unset_lcd_custom_rate_(void)
 {
-       if (yes)
-               gp2x_memregs[0x0904>>1] &= 0xFFFE;
-       else
-               gp2x_memregs[0x0904>>1] |= 1;
+       printf("reset to prev LCD refresh.\n");
+       set_reg_setting(lcd_rate_defaults);
 }
 
-void reset940(int yes, int bank)
+static void set_lcd_gamma_(int g100, int A_SNs_curve)
 {
-       gp2x_memregs[0x3B48>>1] = ((yes&1) << 7) | (bank & 0x03);
+       float gamma = (float) g100 / 100.0f;
+       int i;
+       gamma = 1 / gamma;
+
+       if (g100 == 100)
+               A_SNs_curve = 0;
+
+       /* enable gamma */
+       memregs[0x2880>>1] &= ~(1<<12);
+
+       memregs[0x295C>>1] = 0;
+       for (i = 0; i < 256; i++)
+       {
+               unsigned char g;
+               unsigned short s;
+               const unsigned short grey50=143, grey75=177, grey25=97;
+               double blah;
+
+               if (A_SNs_curve)
+               {
+                       // The next formula is all about gaussian interpolation
+                       blah = ((  -128 * exp(-powf((float) i/64.0f + 2.0f , 2.0f))) +
+                               (   -64 * exp(-powf((float) i/64.0f + 1.0f , 2.0f))) +
+                               (grey25 * exp(-powf((float) i/64.0f - 1.0f , 2.0f))) +
+                               (grey50 * exp(-powf((float) i/64.0f - 2.0f , 2.0f))) +
+                               (grey75 * exp(-powf((float) i/64.0f - 3.0f , 2.0f))) +
+                               (   256 * exp(-powf((float) i/64.0f - 4.0f , 2.0f))) +
+                               (   320 * exp(-powf((float) i/64.0f - 5.0f , 2.0f))) +
+                               (   384 * exp(-powf((float) i/64.0f - 6.0f , 2.0f)))) / 1.772637;
+                       blah += 0.5;
+               }
+               else
+               {
+                       blah = (double)i;
+               }
+
+               g = (unsigned char)(255.0 * pow(blah/255.0, gamma));
+               //printf("%d : %d\n", i, g);
+               s = (g<<8) | g;
+               memregs[0x295E>>1]= s;
+               memregs[0x295E>>1]= g;
+       }
+
+       gamma_was_changed = 1;
 }
 
+static int mmsp2_gamma_set(int val, int black_level)
+{
+       set_lcd_gamma_(val, 1);
+       return 0;
+}
 
 /* these are not quite MMSP2 related,
  * more to GP2X F100/F200 consoles themselves. */
@@ -197,11 +348,33 @@ static void proc_set(const char *path, const char *val)
        fclose(f);
 }
 
+static int step_volume(int *volume, int diff)
+{
+       int ret, val;
+
+       if (mixerdev < 0)
+               return -1;
+
+       *volume += diff;
+       if (*volume >= 100)
+               *volume = 100;
+       else if (*volume < 0)
+               *volume = 0;
+
+       val = *volume;
+       val |= val << 8;
+
+       ret = ioctl(mixerdev, SOUND_MIXER_WRITE_PCM, &val);
+       if (ret == -1) {
+               perror("WRITE_PCM");
+               return ret;
+       }
+
+       return 0;
+}
 
 void mmsp2_init(void)
 {
-       int i;
-
        memdev = open("/dev/mem", O_RDWR);
        if (memdev == -1)
        {
@@ -209,42 +382,25 @@ void mmsp2_init(void)
                exit(1);
        }
 
-       gp2x_memregs = mmap(0, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, memdev, 0xc0000000);
-       if (gp2x_memregs == MAP_FAILED)
+       memregs = mmap(0, 0x10000, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, memdev, 0xc0000000);
+       if (memregs == MAP_FAILED)
        {
                perror("mmap(memregs)");
                exit(1);
        }
-       gp2x_memregl = (unsigned long *) gp2x_memregs;
+       memregl = (volatile unsigned int *) memregs;
 
-       gp2x_memregs[0x2880>>1] &= ~0x383; // disable cursor, subpict, osd, video layers
+       memregs[0x2880>>1] &= ~0x383; // disable cursor, subpict, osd, video layers
 
-       gp2x_screens[0] = mmap(0, FRAMEBUFF_WHOLESIZE, PROT_WRITE, MAP_SHARED,
-               memdev, gp2x_screenaddrs[0]);
-       if (gp2x_screens[0] == MAP_FAILED)
-       {
-               perror("mmap(g_screen_ptr)");
-               exit(1);
-       }
-       printf("framebuffers:\n");
-       printf("  %08x -> %p\n", gp2x_screenaddrs[0], gp2x_screens[0]);
-       for (i = 1; i < 4; i++)
-       {
-               gp2x_screens[i] = (char *) gp2x_screens[i - 1] + FRAMEBUFF_SIZE;
-               printf("  %08x -> %p\n", gp2x_screenaddrs[i], gp2x_screens[i]);
-       }
-
-       g_screen_ptr = gp2x_screens[0];
-       screensel = 0;
-
-       gp2x_screenaddr_old[0] = gp2x_memregs[0x290E>>1];
-       gp2x_screenaddr_old[1] = gp2x_memregs[0x2910>>1];
-       gp2x_screenaddr_old[2] = gp2x_memregs[0x2912>>1];
-       gp2x_screenaddr_old[3] = gp2x_memregs[0x2914>>1];
+       /* save startup values: LCD refresh */
+       get_reg_setting(lcd_rate_defaults);
 
-       memcpy(gp2x_screenaddrs_use, gp2x_screenaddrs, sizeof(gp2x_screenaddrs));
+       /* CPU and RAM timings */
+       reg0910 = memregs[0x0910>>1];
+       memtimex_old[0] = memregs[0x3802>>1];
+       memtimex_old[1] = memregs[0x3804>>1];
 
-       // touchscreen
+       /* touchscreen */
        touchdev = open("/dev/touchscreen/wm97xx", O_RDONLY);
        if (touchdev >= 0) {
                FILE *pcf = fopen("/etc/pointercal", "r");
@@ -259,6 +415,23 @@ void mmsp2_init(void)
        /* disable Linux read-ahead */
        proc_set("/proc/sys/vm/max-readahead", "0\n");
        proc_set("/proc/sys/vm/min-readahead", "0\n");
+
+       mixerdev = open("/dev/mixer", O_RDWR);
+       if (mixerdev == -1)
+               perror("open(/dev/mixer)");
+
+       set_ram_timings_();
+
+       plat_target.cpu_clock_get = mmsp2_clock_get;
+       plat_target.cpu_clock_set = mmsp2_clock_set;
+       plat_target.lcdrate_set = mmsp2_lcdrate_set;
+       plat_target.gamma_set = mmsp2_gamma_set;
+       plat_target.step_volume = step_volume;
+
+       gp2x_get_ticks_ms = plat_get_ticks_ms_good;
+       gp2x_get_ticks_us = plat_get_ticks_us_good;
+
+       sndout_oss_can_restart = 0;
 }
 
 void mmsp2_finish(void)
@@ -266,15 +439,17 @@ void mmsp2_finish(void)
        reset940(1, 3);
        pause940(1);
 
-       gp2x_memregs[0x290E>>1] = gp2x_screenaddr_old[0];
-       gp2x_memregs[0x2910>>1] = gp2x_screenaddr_old[1];
-       gp2x_memregs[0x2912>>1] = gp2x_screenaddr_old[2];
-       gp2x_memregs[0x2914>>1] = gp2x_screenaddr_old[3];
+       unset_lcd_custom_rate_();
+       if (gamma_was_changed)
+               set_lcd_gamma_(100, 0);
+       unset_ram_timings_();
+       if (cpuclk_was_changed)
+               memregs[0x910>>1] = reg0910;
 
-       munmap(gp2x_screens[0], FRAMEBUFF_WHOLESIZE);
-       munmap((void *)gp2x_memregs, 0x10000);
+       munmap((void *)memregs, 0x10000);
        close(memdev);
        if (touchdev >= 0)
                close(touchdev);
+       if (mixerdev >= 0)
+               close(mixerdev);
 }
-