/*      $NetBSD: mq200subr.c,v 1.7 2019/08/21 04:17:40 msaitoh Exp $    */

/*-
* Copyright (c) 2001 TAKEMURA Shin
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
* 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
*    derived from this software without specific prior written permission.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
* ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
* IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
* ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
* FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
* DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
* OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
* HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
* LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
* OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
* SUCH DAMAGE.
*
*/

#ifdef _KERNEL
#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: mq200subr.c,v 1.7 2019/08/21 04:17:40 msaitoh Exp $");

#include <sys/param.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/device.h>
#else
#include <stdio.h>
#endif
#include <sys/types.h>

#include <machine/platid.h>
#include <machine/platid_mask.h>

#include "opt_mq200.h"
#include "mq200var.h"
#include "mq200reg.h"
#include "mq200priv.h"

#define ABS(a)  ((a) < 0 ? -(a) : (a))

int mq200_depth_table[] = {
       [MQ200_GCC_1BPP] =              1,
       [MQ200_GCC_2BPP] =              2,
       [MQ200_GCC_4BPP] =              4,
       [MQ200_GCC_8BPP] =              8,
       [MQ200_GCC_16BPP] =             16,
       [MQ200_GCC_24BPP] =             32,
       [MQ200_GCC_ARGB888] =           32,
       [MQ200_GCC_ABGR888] =           32,
       [MQ200_GCC_16BPP_DIRECT] =      16,
       [MQ200_GCC_24BPP_DIRECT] =      32,
       [MQ200_GCC_ARGB888_DIRECT] =    32,
       [MQ200_GCC_ABGR888_DIRECT] =    32,
};

struct mq200_crt_param mq200_crt_params[] = {
       [MQ200_CRT_640x480_60Hz] =
       {       640, 480, 25175,        /* width, height, dot clock */
               800,                    /* HD Total */
               525,                    /* VD Total */
               656, 752,               /* HS Start, HS End */
               490, 492,               /* VS Start, VS End */
               (MQ200_GC1CRTC_HSYNC_ACTVLOW |
                   MQ200_GC1CRTC_VSYNC_ACTVLOW |
                   MQ200_GC1CRTC_BLANK_PEDESTAL_EN),
       },
       [MQ200_CRT_800x600_60Hz] =
       {       800, 600, 40000,        /* width, height, dot clock */
               1054,                   /* HD Total */
               628,                    /* VD Total */
               839, 967,               /* HS Start, HS End */
               601, 605,               /* VS Start, VS End */
               MQ200_GC1CRTC_BLANK_PEDESTAL_EN,
       },
       [MQ200_CRT_1024x768_60Hz] =
       {       1024, 768, 65000,       /* width, height, dot clock */
               1344,                   /* HD Total */
               806,                    /* VD Total */
               1048,   1184,           /* HS Start, HS End */
               771,    777,            /* VS Start, VS End */
               (MQ200_GC1CRTC_HSYNC_ACTVLOW |
                   MQ200_GC1CRTC_VSYNC_ACTVLOW |
                   MQ200_GC1CRTC_BLANK_PEDESTAL_EN),
       },
};

int mq200_crt_nparams = sizeof(mq200_crt_params)/sizeof(*mq200_crt_params);

/*
* get PLL setting register value for given frequency
*/
int
mq200_pllparam(int reqout, u_int32_t *res)
{
       int n, m, p, out;
       int ref = 12288;
       int bn, bm, bp, e;

       e = ref;
       bn = 0; bp = 0; bm = 0;
       for (p = 0; p <= 4; p++) {
               for (n = 0; n < (1<<5); n++) {
                       m = (reqout * ((n + 1) << p)) / ref - 1;
                       out = ref * (m + 1) / ((n + 1) << p);
                       if (0xff < m)
                               break;
                       if (40 <= m &&
                           1000 <= ref/(n + 1) &&
                           170000 <= ref*(m+1)/(n+1) &&
                           ref*(m+1)/(n+1) <= 340000 &&
                           ABS(reqout - out) <= e) {
                               e = ABS(reqout - out);
                               bn = n;
                               bm = m;
                               bp = p;
                       }
               }
       }
       if (ref <= e)
               return (-1);

#if 0
       out = ref * (bm + 1) / ((bn + 1) << bp);
       printf("PLL: %d.%03d x (%d+1) / (%d+1) / %d = %d.%03d\n",
           ref / 1000, ref % 1000, bm, bn, (1<<bp),
           out / 1000, out % 1000);
#endif
       *res = ((bm << MQ200_PLL_M_SHIFT) |
               (bn << MQ200_PLL_N_SHIFT) |
               (bp << MQ200_PLL_P_SHIFT));

       return (0);
}

void
mq200_set_pll(struct mq200_softc *sc, int pll, int clock)
{
       struct mq200_regctx *paramreg, *enreg;
       u_int32_t param, enbit;

       switch (pll) {
       case MQ200_CLOCK_PLL1:
               paramreg = &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PLL(1)];
               enreg = &sc->sc_regctxs[MQ200_I_DCMISC];
               enbit = MQ200_DCMISC_PLL1_ENABLE;
               break;
       case MQ200_CLOCK_PLL2:
               paramreg = &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PLL(2)];
               enreg = &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PMC];
               enbit = MQ200_PMC_PLL2_ENABLE;
               break;
       case MQ200_CLOCK_PLL3:
               paramreg = &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PLL(3)];
               enreg = &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PMC];
               enbit = MQ200_PMC_PLL3_ENABLE;
               break;
       default:
               printf("mq200: invalid PLL: %d\n", pll);
               return;
       }
       if (clock != 0 && clock != -1) {
               /* PLL Programming      */
               if (mq200_pllparam(clock, &param) != 0) {
                       printf("mq200: invalid clock rate: %s %d.%03dMHz\n",
                           mq200_clknames[pll], clock/1000, clock%1000);
                       return;
               }
               mq200_mod(sc, paramreg, MQ200_PLL_PARAM_MASK, param);
               /* enable PLL   */
               mq200_on(sc, enreg, enbit);
       }

       DPRINTF("%s %d.%03dMHz\n",
           mq200_clknames[pll], clock/1000, clock%1000);
}

void
mq200_setup_regctx(struct mq200_softc *sc)
{
       int i;
       static int offsets[MQ200_I_MAX] = {
               [MQ200_I_DCMISC] =              MQ200_DCMISCR,
               [MQ200_I_PLL(2)] =              MQ200_PLL2R,
               [MQ200_I_PLL(3)] =              MQ200_PLL3R,
               [MQ200_I_PMC] =                 MQ200_PMCR,
               [MQ200_I_MM01] =                MQ200_MMR(1),
               [MQ200_I_GCC(MQ200_GC1)] =      MQ200_GCCR(MQ200_GC1),
               [MQ200_I_GCC(MQ200_GC2)] =      MQ200_GCCR(MQ200_GC2),
       };

       for (i = 0; i < sizeof(offsets)/sizeof(*offsets); i++) {
               if (offsets[i] == 0)
#ifdef MQ200_DEBUG
                       if (i != MQ200_I_PMC)
                               panic("%s(%d): register context %d is empty",
                                   __FILE__, __LINE__, i);
#endif
               sc->sc_regctxs[i].offset = offsets[i];
       }
}

void
mq200_setup(struct mq200_softc *sc)
{
       const struct mq200_clock_setting *clock;
       const struct mq200_crt_param *crt;

       clock = &sc->sc_md->md_clock_settings[sc->sc_flags & MQ200_SC_GC_MASK];
       crt = sc->sc_crt;

       /* disable GC1 and GC2  */
       //mq200_write(sc, MQ200_GCCR(MQ200_GC1), 0);
       mq200_write2(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_GCC(MQ200_GC1)], 0);
       mq200_write(sc, MQ200_GC1CRTCR, 0);
       //mq200_write(sc, MQ200_GCCR(MQ200_GC2), 0);
       mq200_write2(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_GCC(MQ200_GC2)], 0);

       while (mq200_read(sc, MQ200_PMCR) & MQ200_PMC_SEQPROGRESS)
           /* busy wait */;

       /*
        * setup around clock
        */
       /* setup eatch PLLs     */
       mq200_set_pll(sc, MQ200_CLOCK_PLL1, clock->pll1);
       mq200_set_pll(sc, MQ200_CLOCK_PLL2, clock->pll2);
       mq200_set_pll(sc, MQ200_CLOCK_PLL3, clock->pll3);
       if (sc->sc_flags & MQ200_SC_GC1_ENABLE)
               mq200_set_pll(sc, clock->gc[MQ200_GC1], crt->clock);

       /* setup MEMORY clock */
       if (clock->mem == MQ200_CLOCK_PLL2)
               mq200_on(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_MM01],
                   MQ200_MM01_CLK_PLL2);
       else
               mq200_off(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_MM01],
                   MQ200_MM01_CLK_PLL2);
       DPRINTF("MEM: PLL%d\n", (clock->mem == MQ200_CLOCK_PLL2)?2:1);

       /* setup GE clock */
       mq200_mod(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PMC],
           MQ200_PMC_GE_CLK_MASK | MQ200_PMC_GE_ENABLE,
           (clock->ge << MQ200_PMC_GE_CLK_SHIFT) | MQ200_PMC_GE_ENABLE);
       DPRINTF(" GE: PLL%d\n", clock->ge);

       /*
        * setup GC1    (CRT controller)
        */
       if (sc->sc_flags & MQ200_SC_GC1_ENABLE) {
               /* GC03R        Horizontal Display Control      */
               mq200_write(sc, MQ200_GCHDCR(MQ200_GC1),
                   (((u_int32_t)crt->hdtotal-2)<<MQ200_GC1HDC_TOTAL_SHIFT) |
                   ((u_int32_t)crt->width << MQ200_GCHDC_END_SHIFT));

               /* GC03R        Vertical Display Control        */
               mq200_write(sc, MQ200_GCVDCR(MQ200_GC1),
                   (((u_int32_t)crt->vdtotal-1)<<MQ200_GC1VDC_TOTAL_SHIFT) |
                   (((u_int32_t)crt->height - 1) << MQ200_GCVDC_END_SHIFT));

               /* GC04R        Horizontal Sync Control         */
               mq200_write(sc, MQ200_GCHSCR(MQ200_GC1),
                   ((u_int32_t)crt->hsstart << MQ200_GCHSC_START_SHIFT) |
                   ((u_int32_t)crt->hsend << MQ200_GCHSC_END_SHIFT));

               /* GC05R        Vertical Sync Control           */
               mq200_write(sc, MQ200_GCVSCR(MQ200_GC1),
                   ((u_int32_t)crt->vsstart << MQ200_GCVSC_START_SHIFT) |
                   ((u_int32_t)crt->vsend << MQ200_GCVSC_END_SHIFT));

               /* GC00R        GC1 Control                     */
               //mq200_write(sc, MQ200_GCCR(MQ200_GC1),
               mq200_write2(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_GCC(MQ200_GC1)],
                   (MQ200_GCC_ENABLE |
                       (clock->gc[MQ200_GC1] << MQ200_GCC_RCLK_SHIFT) |
                       MQ200_GCC_MCLK_FD_1 |
                       (1 << MQ200_GCC_MCLK_SD_SHIFT)));

               /* GC01R        CRT Control                     */
               mq200_write(sc, MQ200_GC1CRTCR,
                   MQ200_GC1CRTC_DACEN | crt->opt);

               sc->sc_width[MQ200_GC1] = crt->width;
               sc->sc_height[MQ200_GC1] = crt->height;

               DPRINTF("GC1: %s\n",
                   mq200_clknames[clock->gc[MQ200_GC1]]);
       }

       while (mq200_read(sc, MQ200_PMCR) & MQ200_PMC_SEQPROGRESS)
           /* busy wait */;

       /*
        * setup GC2    (FP controller)
        */
       if (sc->sc_flags & MQ200_SC_GC2_ENABLE) {
               //mq200_write(sc, MQ200_GCCR(MQ200_GC2),
               mq200_write2(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_GCC(MQ200_GC2)],
                   MQ200_GCC_ENABLE |
                   (clock->gc[MQ200_GC2] << MQ200_GCC_RCLK_SHIFT) |
                   MQ200_GCC_MCLK_FD_1 | (1 << MQ200_GCC_MCLK_SD_SHIFT));
               DPRINTF("GC2: %s\n",
                   mq200_clknames[clock->gc[MQ200_GC2]]);
       }

       while (mq200_read(sc, MQ200_PMCR) & MQ200_PMC_SEQPROGRESS)
           /* busy wait */;

       /*
        * disable unused PLLs
        */
       if (clock->pll1 == 0) {
               DPRINTF("PLL1 disable\n");
               mq200_off(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_DCMISC],
                   MQ200_DCMISC_PLL1_ENABLE);
       }
       if (clock->pll2 == 0) {
               DPRINTF("PLL2 disable\n");
               mq200_off(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PMC],
                   MQ200_PMC_PLL2_ENABLE);
       }
       if (clock->pll3 == 0) {
               DPRINTF("PLL3 disable\n");
               mq200_off(sc,  &sc->sc_regctxs[MQ200_I_PMC],
                   MQ200_PMC_PLL3_ENABLE);
       }
}

void
mq200_win_enable(struct mq200_softc *sc, int gc,
   u_int32_t depth, u_int32_t start,
   int width, int height, int stride)
{

       DPRINTF("enable window on GC%d: %dx%d(%dx%d)\n",
           gc + 1, width, height,  sc->sc_width[gc], sc->sc_height[gc]);

       if (sc->sc_width[gc] < width) {
               if (mq200_depth_table[depth])
                       start += (height - sc->sc_height[gc]) *
                           mq200_depth_table[depth] / 8;
               width = sc->sc_width[gc];
       }

       if (sc->sc_height[gc] < height) {
               start += (height - sc->sc_height[gc]) * stride;
               height = sc->sc_height[gc];
       }

       /* GC08R        Window Horizontal Control       */
       mq200_write(sc, MQ200_GCWHCR(gc),
           (((u_int32_t)width - 1) << MQ200_GCWHC_WIDTH_SHIFT) |
           ((sc->sc_width[gc] - width)/2));

       /* GC09R        Window Vertical Control         */
       mq200_write(sc, MQ200_GCWVCR(gc),
           (((u_int32_t)height - 1) << MQ200_GCWVC_HEIGHT_SHIFT) |
           ((sc->sc_height[gc] - height)/2));

       /* GC00R        GC Control      */
       mq200_mod(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_GCC(gc)],
           (MQ200_GCC_WINEN | MQ200_GCC_DEPTH_MASK),
           (MQ200_GCC_WINEN | (depth << MQ200_GCC_DEPTH_SHIFT)));
}

void
mq200_win_disable(struct mq200_softc *sc, int gc)
{
       /* GC00R        GC Control      */
       mq200_off(sc, &sc->sc_regctxs[MQ200_I_GCC(gc)], MQ200_GCC_WINEN);
}