git.mutantstargoat.com Git - dos_imgv/blob - src/video.c

   1 #include <stdlib.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <dos.h>
   4 #include "cdpmi.h"
   5 #include "video.h"
   6 #include "vbe.h"
   7 #include "vga.h"
   8 #include "util.h"
   9 #include "chkalloc.h"
  10
  11 #ifdef __WATCOMC__
  12 #include <i86.h>
  13 #define enable  _enable
  14 #define disable _disable
  15 #endif
  16
  17 #ifdef __DJGPP__
  18 #define VMEM_PTR        ((void*)(0xa0000 + __djgpp_conventional_base))
  19 #else
  20 #define VMEM_PTR        ((void*)0xa0000)
  21 #endif
  22
  23 #define SAME_BPP(a, b)  \
  24         ((a) == (b) || ((a) == 16 && (b) == 15) || ((a) == 15 && (b) == 16) || \
  25          ((a) == 32 && (b) == 24) || ((a) == 24 && (b) == 32))
  26
  27 void (*blit_frame)(void*, int);
  28
  29 int resizefb(int x, int y, int bpp, int pitch);
  30
  31 static void blit_frame_lfb(void *pixels, int vsync);
  32 static void blit_frame_banked(void *pixels, int vsync);
  33 static uint32_t calc_mask(int sz, int pos);
  34
  35 static void enable_wrcomb(uint32_t addr, int len);
  36 static const char *mtrr_type_name(int type);
  37 static void print_mtrr(void);
  38
  39 static struct video_mode *vmodes;
  40 static int num_vmodes;
  41
  42 static int vbe_init_ver;
  43 static struct vbe_info vbe;
  44
  45 /* current mode */
  46 static struct video_mode *curmode;
  47 static void *vpgaddr[2];
  48 static int frontidx, backidx;
  49 static int pgcount, pgsize, fbsize;
  50
  51
  52 int init_video(void)
  53 {
  54         int i, num, max_modes;
  55         struct video_mode *vmptr;
  56
  57         if(vbe_info(&vbe) == -1) {
  58                 fprintf(stderr, "failed to retrieve VBE information\n");
  59                 return -1;
  60         }
  61         vbe_print_info(stdout, &vbe);
  62
  63         num_vmodes = 0;
  64         max_modes = 256;
  65         if(!(vmodes = chk_malloc(max_modes * sizeof *vmodes))) {
  66                 fprintf(stderr, "failed to allocate video modes list\n");
  67                 return -1;
  68         }
  69
  70         num = vbe_num_modes(&vbe);
  71         for(i=0; i<num; i++) {
  72                 struct vbe_mode_info minf;
  73
  74                 if(vbe_mode_info(vbe.modes[i], &minf) == -1) {
  75                         continue;
  76                 }
  77
  78                 if(num_vmodes >= max_modes) {
  79                         int newmax = max_modes ? (max_modes << 1) : 16;
  80                         if(!(vmptr = chk_realloc(vmodes, newmax * sizeof *vmodes))) {
  81                                 fprintf(stderr, "failed to grow video mode list (%d)\n", newmax);
  82                                 chk_free(vmodes);
  83                                 return -1;
  84                         }
  85                         vmodes = vmptr;
  86                         max_modes = newmax;
  87                 }
  88
  89                 vmptr = vmodes + num_vmodes++;
  90                 memset(vmptr, 0, sizeof *vmptr);
  91                 vmptr->mode = vbe.modes[i];
  92                 vmptr->xsz = minf.xres;
  93                 vmptr->ysz = minf.yres;
  94                 vmptr->bpp = minf.bpp;
  95                 vmptr->pitch = minf.scanline_bytes;
  96                 if(minf.mem_model == VBE_TYPE_DIRECT) {
  97                         vmptr->rbits = minf.rsize;
  98                         vmptr->gbits = minf.gsize;
  99                         vmptr->bbits = minf.bsize;
 100                         vmptr->rshift = minf.rpos;
 101                         vmptr->gshift = minf.gpos;
 102                         vmptr->bshift = minf.bpos;
 103                         vmptr->rmask = calc_mask(minf.rsize, minf.rpos);
 104                         vmptr->gmask = calc_mask(minf.gsize, minf.gpos);
 105                         vmptr->bmask = calc_mask(minf.bsize, minf.bpos);
 106                         /*vmptr->bpp = vmptr->rbits + vmptr->gbits + vmptr->bbits;*/
 107                 }
 108 #ifndef DBG_NOLFB
 109                 if(minf.attr & VBE_ATTR_LFB) {
 110                         vmptr->fb_addr = minf.fb_addr;
 111                 }
 112 #endif
 113                 vmptr->max_pages = minf.num_img_pages;
 114                 vmptr->win_gran = minf.win_gran;
 115
 116                 printf("%04x: ", vbe.modes[i]);
 117                 vbe_print_mode_info(stdout, &minf);
 118         }
 119         fflush(stdout);
 120
 121         vbe_init_ver = VBE_VER_MAJOR(vbe.ver);
 122         return 0;
 123 }
 124
 125 void cleanup_video(void)
 126 {
 127         chk_free(vmodes);
 128 }
 129
 130 struct video_mode *video_modes(void)
 131 {
 132         return vmodes;
 133 }
 134
 135 int num_video_modes(void)
 136 {
 137         return num_vmodes;
 138 }
 139
 140 struct video_mode *get_video_mode(int idx)
 141 {
 142         if(idx == VMODE_CURRENT) {
 143                 return curmode;
 144         }
 145         return vmodes + idx;
 146 }
 147
 148 int match_video_mode(int xsz, int ysz, int bpp)
 149 {
 150         int i, best = -1;
 151         struct video_mode *vm;
 152
 153         for(i=0; i<num_vmodes; i++) {
 154                 vm = vmodes + i;
 155                 if(vm->xsz != xsz || vm->ysz != ysz) continue;
 156                 if(SAME_BPP(vm->bpp, bpp)) {
 157                         best = i;
 158                 }
 159                 if(vm->bpp == bpp) break;
 160         }
 161
 162         if(best == -1) {
 163                 fprintf(stderr, "failed to find video mode %dx%d %d bpp)\n", xsz, ysz, bpp);
 164                 return -1;
 165         }
 166         return best;
 167 }
 168
 169 int find_video_mode(int mode)
 170 {
 171         int i;
 172         struct video_mode *vm;
 173
 174         vm = vmodes;
 175         for(i=0; i<num_vmodes; i++) {
 176                 if(vm->mode == mode) return i;
 177                 vm++;
 178         }
 179         return -1;
 180 }
 181
 182 void *set_video_mode(int idx, int nbuf)
 183 {
 184         unsigned int mode;
 185         struct video_mode *vm = vmodes + idx;
 186         struct cpuid_info cpu;
 187
 188         if(curmode == vm) return vpgaddr[0];
 189
 190         printf("setting video mode %x (%dx%d %d bpp)\n", (unsigned int)vm->mode,
 191                         vm->xsz, vm->ysz, vm->bpp);
 192         fflush(stdout);
 193
 194 #ifndef DBG_NOLFB
 195         mode = vm->mode | VBE_MODE_LFB;
 196         if(vbe_setmode(mode) == -1) {
 197 #endif
 198                 mode = vm->mode;
 199                 if(vbe_setmode(mode) == -1) {
 200                         fprintf(stderr, "failed to set video mode %x\n", (unsigned int)vm->mode);
 201                         return 0;
 202                 }
 203                 printf("Warning: failed to get a linear framebuffer. falling back to banked mode\n");
 204 #ifndef DBG_NOLFB
 205         }
 206 #endif
 207
 208         /* unmap previous video memory mapping, if there was one (switching modes) */
 209         if(vpgaddr[0] && vpgaddr[0] != VMEM_PTR) {
 210                 dpmi_munmap(vpgaddr[0]);
 211                 vpgaddr[0] = vpgaddr[1] = 0;
 212         }
 213
 214         curmode = vm;
 215         if(nbuf < 1) nbuf = 1;
 216         if(nbuf > 2) nbuf = 2;
 217         pgcount = nbuf > vm->max_pages + 1 ? vm->max_pages + 1 : nbuf;
 218         pgsize = vm->ysz * vm->pitch;
 219         fbsize = pgcount * pgsize;
 220
 221         if(vm->bpp > 8) {
 222                 printf("rgb mask: %x %x %x\n", (unsigned int)vm->rmask,
 223                                 (unsigned int)vm->gmask, (unsigned int)vm->bmask);
 224                 printf("rgb shift: %d %d %d\n", vm->rshift, vm->gshift, vm->bshift);
 225         }
 226         printf("pgcount: %d, pgsize: %d, fbsize: %d\n", pgcount, pgsize, fbsize);
 227         if(vm->fb_addr) {
 228                 printf("phys addr: %p\n", (void*)vm->fb_addr);
 229         }
 230         fflush(stdout);
 231
 232         if(vm->fb_addr) {
 233                 vpgaddr[0] = (void*)dpmi_mmap(vm->fb_addr, fbsize);
 234                 if(!vpgaddr[0]) {
 235                         fprintf(stderr, "failed to map framebuffer (phys: %lx, size: %d)\n",
 236                                         (unsigned long)vm->fb_addr, fbsize);
 237                         set_text_mode();
 238                         return 0;
 239                 }
 240                 memset(vpgaddr[0], 0xaa, pgsize);
 241
 242                 if(pgcount > 1) {
 243                         vpgaddr[1] = (char*)vpgaddr[0] + pgsize;
 244                         backidx = 1;
 245                         page_flip(FLIP_NOW);    /* start with the second page visible */
 246                 } else {
 247                         frontidx = backidx = 0;
 248                         vpgaddr[1] = 0;
 249                 }
 250
 251                 blit_frame = blit_frame_lfb;
 252
 253 #ifdef ENABLE_WRCOMB
 254                 if(read_cpuid(&cpu) != -1 && cpu.feat & CPUID_FEAT_MTRR) {
 255                         uint32_t len = (uint32_t)vbe.vmem_blk << 16;
 256
 257                         /* if vmem_blk is 0 or if the reported size is absurd (more than
 258                          * 256mb), just use the framebuffer size for this mode to setup the
 259                          * mtrr
 260                          */
 261                         if(!len || len > 0x10000000) {
 262                                 printf("reported vmem too large or overflowed, using fbsize for wrcomb setup\n");
 263                                 len = fbsize;
 264                         }
 265                         print_mtrr();
 266                         enable_wrcomb(vm->fb_addr, len);
 267                 }
 268 #endif
 269
 270         } else {
 271                 vpgaddr[0] = VMEM_PTR;
 272                 if(pgcount > 1) {
 273                         vpgaddr[1] = VMEM_PTR;
 274                         backidx = 1;
 275                         page_flip(FLIP_NOW);    /* start with the second page visible */
 276                 } else {
 277                         frontidx = backidx = 0;
 278                         vpgaddr[1] = 0;
 279                 }
 280
 281                 blit_frame = blit_frame_banked;
 282
 283                 /* calculate window granularity shift */
 284                 vm->win_gran_shift = 0;
 285                 vm->win_64k_step = 1;
 286                 if(vm->win_gran > 0 && vm->win_gran < 64) {
 287                         int gran = vm->win_gran;
 288                         while(gran < 64) {
 289                                 vm->win_gran_shift++;
 290                                 gran <<= 1;
 291                         }
 292                         vm->win_64k_step = 1 << vm->win_gran_shift;
 293                 }
 294
 295                 printf("granularity: %dk (step: %d)\n", vm->win_gran, vm->win_64k_step);
 296         }
 297
 298         fflush(stdout);
 299         return vpgaddr[0];
 300 }
 301
 302 int set_text_mode(void)
 303 {
 304         /* unmap previous video memory mapping, if there was one (switching modes) */
 305         if(vpgaddr[0] && vpgaddr[0] != VMEM_PTR) {
 306                 dpmi_munmap(vpgaddr[0]);
 307                 vpgaddr[0] = vpgaddr[1] = 0;
 308         }
 309
 310         vga_setmode(3);
 311         curmode = 0;
 312         return 0;
 313 }
 314
 315 void *page_flip(int vsync)
 316 {
 317         if(!vpgaddr[1]) {
 318                 /* page flipping not supported */
 319                 return vpgaddr[0];
 320         }
 321
 322         vbe_swap(backidx ? pgsize : 0, vsync ? VBE_SWAP_VBLANK : VBE_SWAP_NOW);
 323         frontidx = backidx;
 324         backidx = (backidx + 1) & 1;
 325
 326         return vpgaddr[backidx];
 327 }
 328
 329
 330 static void blit_frame_lfb(void *pixels, int vsync)
 331 {
 332         if(vsync) wait_vsync();
 333         memcpy64(vpgaddr[frontidx], pixels, pgsize >> 3);
 334 }
 335
 336 static void blit_frame_banked(void *pixels, int vsync)
 337 {
 338         int sz, offs, pending;
 339         unsigned char *pptr = pixels;
 340
 341         if(vsync) wait_vsync();
 342
 343         /* assume initial window offset at 0 */
 344         offs = 0;
 345         pending = pgsize;
 346         while(pending > 0) {
 347                 sz = pending > 65536 ? 65536 : pending;
 348                 /*memcpy64(VMEM_PTR, pptr, sz >> 3);*/
 349                 memcpy(VMEM_PTR, pptr, sz);
 350                 pptr += sz;
 351                 pending -= sz;
 352                 offs += curmode->win_64k_step;
 353                 vbe_setwin(0, offs);
 354         }
 355         vbe_setwin(0, 0);
 356 }
 357
 358 static uint32_t calc_mask(int sz, int pos)
 359 {
 360         uint32_t mask = 0;
 361         while(sz-- > 0) {
 362                 mask = (mask << 1) | 1;
 363         }
 364         return mask << pos;
 365 }
 366
 367 #ifdef __GNUC__
 368 #define get_msr(msr, low, high) \
 369         asm volatile( \
 370                 "\r\trdmsr" \
 371                 : "=a"(low), "=d"(high) \
 372                 : "c"(msr))
 373
 374 #define set_msr(msr, low, high) \
 375         asm volatile( \
 376                 "\r\twrmsr" \
 377                 :: "c"(msr), "a"(low), "d"(high))
 378
 379 #endif  /* __GNUC__ */
 380
 381 #ifdef __WATCOMC__
 382 #define get_msr(msr, low, high) get_msr_asm(msr, &low, &high)
 383
 384 void get_msr_asm(uint32_t msr, uint32_t *lowptr, uint32_t *highptr);
 385 #pragma aux get_msr_asm = \
 386         "rdmsr" \
 387         "mov [ebx], eax" \
 388         "mov [esi], edx" \
 389         parm [ecx][ebx][esi] \
 390         modify [eax]
 391
 392 void set_msr(uint32_t msr, uint32_t low, uint32_t high);
 393 #pragma aux set_msr = \
 394         "wrmsr" \
 395         parm [ecx][eax][edx]
 396
 397 #endif  /* __WATCOMC__ */
 398
 399
 400 #define MSR_MTRRCAP                     0xfe
 401 #define MSR_MTRRDEFTYPE         0x2ff
 402 #define MSR_MTRRBASE(x)         (0x200 | ((x) << 1))
 403 #define MSR_MTRRMASK(x)         (0x201 | ((x) << 1))
 404 #define MTRRDEF_EN                      0x800
 405 #define MTRRCAP_HAVE_WC         0x400
 406 #define MTRRMASK_VALID          0x800
 407
 408 #define MTRR_WC                         1
 409
 410 static int get_page_memtype(uint32_t addr, int num_ranges)
 411 {
 412         int i;
 413         uint32_t rlow, rhigh;
 414         uint32_t base, mask;
 415
 416         for(i=0; i<num_ranges; i++) {
 417                 get_msr(MSR_MTRRMASK(i), rlow, rhigh);
 418                 if(!(rlow & MTRRMASK_VALID)) {
 419                         continue;
 420                 }
 421                 mask = rlow & 0xfffff000;
 422
 423                 get_msr(MSR_MTRRBASE(i), rlow, rhigh);
 424                 base = rlow & 0xfffff000;
 425
 426                 if((addr & mask) == (base & mask)) {
 427                         return rlow & 0xff;
 428                 }
 429         }
 430
 431         get_msr(MSR_MTRRDEFTYPE, rlow, rhigh);
 432         return rlow & 0xff;
 433 }
 434
 435 static int check_wrcomb_enabled(uint32_t addr, int len, int num_ranges)
 436 {
 437         while(len > 0) {
 438                 if(get_page_memtype(addr, num_ranges) != MTRR_WC) {
 439                         return 0;
 440                 }
 441                 addr += 4096;
 442                 len -= 4096;
 443         }
 444         return 1;
 445 }
 446
 447 static int alloc_mtrr(int num_ranges)
 448 {
 449         int i;
 450         uint32_t rlow, rhigh;
 451
 452         for(i=0; i<num_ranges; i++) {
 453                 get_msr(MSR_MTRRMASK(i), rlow, rhigh);
 454                 if(!(rlow & MTRRMASK_VALID)) {
 455                         return i;
 456                 }
 457         }
 458         return -1;
 459 }
 460
 461 static void enable_wrcomb(uint32_t addr, int len)
 462 {
 463         int num_ranges, mtrr;
 464         uint32_t rlow, rhigh;
 465         uint32_t def, mask;
 466
 467         if(len <= 0 || (addr | (uint32_t)len) & 0xfff) {
 468                 fprintf(stderr, "failed to enable write combining, unaligned range: %p/%x\n",
 469                                 (void*)addr, (unsigned int)len);
 470                 return;
 471         }
 472
 473         get_msr(MSR_MTRRCAP, rlow, rhigh);
 474         num_ranges = rlow & 0xff;
 475
 476         printf("enable_wrcomb: addr=%p len=%x\n", (void*)addr, (unsigned int)len);
 477
 478         if(!(rlow & MTRRCAP_HAVE_WC)) {
 479                 fprintf(stderr, "failed to enable write combining, processor doesn't support it\n");
 480                 return;
 481         }
 482
 483         if(check_wrcomb_enabled(addr, len, num_ranges)) {
 484                 return;
 485         }
 486
 487         if((mtrr = alloc_mtrr(num_ranges)) == -1) {
 488                 fprintf(stderr, "failed to enable write combining, no free MTRRs\n");
 489                 return;
 490         }
 491
 492         mask = len - 1;
 493         mask |= mask >> 1;
 494         mask |= mask >> 2;
 495         mask |= mask >> 4;
 496         mask |= mask >> 8;
 497         mask |= mask >> 16;
 498         mask = ~mask & 0xfffff000;
 499
 500         printf("  ... mask: %08x\n", (unsigned int)mask);
 501
 502         disable();
 503         get_msr(MSR_MTRRDEFTYPE, def, rhigh);
 504         set_msr(MSR_MTRRDEFTYPE, def & ~MTRRDEF_EN, rhigh);
 505
 506         set_msr(MSR_MTRRBASE(mtrr), addr | MTRR_WC, 0);
 507         set_msr(MSR_MTRRMASK(mtrr), mask | MTRRMASK_VALID, 0);
 508
 509         set_msr(MSR_MTRRDEFTYPE, def | MTRRDEF_EN, 0);
 510         enable();
 511 }
 512
 513 static const char *mtrr_names[] = { "N/A", "W C", "N/A", "N/A", "W T", "W P", "W B" };
 514
 515 static const char *mtrr_type_name(int type)
 516 {
 517         if(type < 0 || type >= sizeof mtrr_names / sizeof *mtrr_names) {
 518                 return mtrr_names[0];
 519         }
 520         return mtrr_names[type];
 521 }
 522
 523 static void print_mtrr(void)
 524 {
 525         int i, num_ranges;
 526         uint32_t rlow, rhigh, base, mask;
 527
 528         get_msr(MSR_MTRRCAP, rlow, rhigh);
 529         num_ranges = rlow & 0xff;
 530
 531         for(i=0; i<num_ranges; i++) {
 532                 get_msr(MSR_MTRRBASE(i), base, rhigh);
 533                 get_msr(MSR_MTRRMASK(i), mask, rhigh);
 534
 535                 if(mask & MTRRMASK_VALID) {
 536                         printf("mtrr%d: base %p, mask %08x type %s\n", i, (void*)(base & 0xfffff000),
 537                                         (unsigned int)(mask & 0xfffff000), mtrr_type_name(base & 0xff));
 538                 } else {
 539                         printf("mtrr%d unused (%08x/%08x)\n", i, (unsigned int)base,
 540                                         (unsigned int)mask);
 541                 }
 542         }
 543         fflush(stdout);
 544 }