/*      $NetBSD: igmafb.c,v 1.4 2021/08/07 16:19:14 thorpej Exp $       */

/*
* Copyright (c) 2012 Michael van Elst
*
* Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
* purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
* copyright notice and this permission notice appear in all copies.
*
* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
* WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
* MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
* ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
* WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
* ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
* OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
*/

/*
* Intel Graphic Media Accelerator
*/

#include <sys/cdefs.h>
__KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: igmafb.c,v 1.4 2021/08/07 16:19:14 thorpej Exp $");

#include <sys/param.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/device.h>
#include <sys/bus.h>
#include <sys/kmem.h>

#include <dev/pci/pcireg.h>
#include <dev/pci/pcivar.h>
#include <dev/pci/pcidevs.h>
#include <dev/pci/pciio.h>

#include <dev/videomode/videomode.h>

#include <dev/wscons/wsdisplayvar.h>
#include <dev/wscons/wsconsio.h>
#include <dev/wsfont/wsfont.h>
#include <dev/rasops/rasops.h>
#include <dev/wscons/wsdisplay_vconsvar.h>
#include <dev/pci/wsdisplay_pci.h>

#include <dev/pci/igmareg.h>
#include <dev/pci/igmavar.h>

#include "opt_voyagerfb.h"

struct igmafb_softc {
       device_t                sc_dev;

       int                     sc_width;
       int                     sc_height;
       int                     sc_depth;
       int                     sc_stride;
       void                    *sc_fbaddr;
       bus_size_t              sc_fbsize;
       struct vcons_screen     sc_console_screen;
       struct wsscreen_descr   sc_defaultscreen_descr;
       const struct wsscreen_descr     *sc_screens[1];
       struct wsscreen_list    sc_screenlist;
       struct vcons_data       vd;

       struct igma_chip        sc_chip;
       void                    *sc_vga_save;

       int                     sc_backlight;
       int                     sc_brightness;
       int                     sc_brightness_max;
};

static int igmafb_match(device_t, cfdata_t, void *);
static void igmafb_attach(device_t, device_t, void *);

CFATTACH_DECL_NEW(igmafb, sizeof(struct igmafb_softc),
   igmafb_match, igmafb_attach, NULL, NULL);

static int igmafb_ioctl(void *, void *, u_long, void *, int, struct lwp *);
static paddr_t igmafb_mmap(void *, void *, off_t, int);
static void igmafb_pollc(void *v, int);

static /*const*/ struct wsdisplay_accessops igmafb_accessops = {
       igmafb_ioctl,
       igmafb_mmap,
       NULL,   /* alloc_screen */
       NULL,   /* free_screen */
       NULL,   /* show_screen */
       NULL,   /* load_font */
       igmafb_pollc,   /* pollc */
       NULL    /* scroll */
};

static void igmafb_init_screen(void *, struct vcons_screen *, int, long *);
static void igmafb_guess_size(struct igmafb_softc *, int *, int*);
static void igmafb_set_mode(struct igmafb_softc *, bool);

static void igmafb_planestart_quirk(struct igmafb_softc *);
static void igmafb_pfitdisable_quirk(struct igmafb_softc *);

static void igmafb_get_brightness_max(struct igmafb_softc *, int *);
static void igmafb_get_brightness(struct igmafb_softc *, int *);
static void igmafb_set_brightness(struct igmafb_softc *, int);

static int
igmafb_match(device_t parent, cfdata_t match, void *aux)
{
       struct igma_attach_args *iaa = (struct igma_attach_args *)aux;

       if (strcmp(iaa->iaa_name, "igmafb") == 0) return 100;
       return 0;
}

static void
igmafb_attach(device_t parent, device_t self, void *aux)
{
       struct igmafb_softc *sc = device_private(self);
       struct igma_attach_args *iaa = (struct igma_attach_args *)aux;
       struct rasops_info *ri;
       prop_dictionary_t dict;
       bool is_console;
       unsigned long defattr;
       struct wsemuldisplaydev_attach_args waa;

       sc->sc_dev = self;

       aprint_normal("\n");

       dict = device_properties(self);
       prop_dictionary_get_bool(dict, "is_console", &is_console);
       if (iaa->iaa_console)
               is_console = true;

       sc->sc_chip = iaa->iaa_chip;

       sc->sc_fbaddr = bus_space_vaddr(sc->sc_chip.gmt, sc->sc_chip.gmh);
       sc->sc_fbsize = 16 * 1024 * 1024;

       igmafb_guess_size(sc, &sc->sc_width, &sc->sc_height);
       sc->sc_depth = 32;
       sc->sc_stride = (sc->sc_width*4 + 511)/512*512;

       aprint_normal("%s: %d x %d, %d bit, stride %d\n", device_xname(self),
               sc->sc_width, sc->sc_height, sc->sc_depth, sc->sc_stride);

       aprint_normal("%s: %d MB video memory at %p\n", device_xname(self),
               (int)sc->sc_fbsize >> 20, (void *)sc->sc_chip.gmb);

       sc->sc_vga_save = kmem_alloc(256*1024, KM_SLEEP);

       igmafb_get_brightness(sc, &sc->sc_brightness);
       igmafb_get_brightness_max(sc, &sc->sc_brightness_max);
       sc->sc_backlight = sc->sc_brightness != 0;

       sc->sc_defaultscreen_descr = (struct wsscreen_descr){
               "default",
               0, 0,
               NULL,
               8, 16,
               WSSCREEN_WSCOLORS | WSSCREEN_HILIT,
               NULL
       };
       sc->sc_screens[0] = &sc->sc_defaultscreen_descr;
       sc->sc_screenlist = (struct wsscreen_list){1, sc->sc_screens};

       vcons_init(&sc->vd, sc, &sc->sc_defaultscreen_descr,
               &igmafb_accessops);
       sc->vd.init_screen = igmafb_init_screen;

       /* enable hardware display */
       igmafb_set_mode(sc, true);

       ri = &sc->sc_console_screen.scr_ri;

       if (is_console) {
               vcons_init_screen(&sc->vd, &sc->sc_console_screen, 1,
                       &defattr);

               sc->sc_console_screen.scr_flags |= VCONS_SCREEN_IS_STATIC
                       | VCONS_NO_COPYROWS | VCONS_NO_COPYCOLS;
               vcons_redraw_screen(&sc->sc_console_screen);

               sc->sc_defaultscreen_descr.textops = &ri->ri_ops;
               sc->sc_defaultscreen_descr.capabilities = ri->ri_caps;
               sc->sc_defaultscreen_descr.nrows = ri->ri_rows;
               sc->sc_defaultscreen_descr.ncols = ri->ri_cols;

               wsdisplay_cnattach(&sc->sc_defaultscreen_descr, ri, 0, 0,
                       defattr);
               vcons_replay_msgbuf(&sc->sc_console_screen);
       } else {
               if (sc->sc_console_screen.scr_ri.ri_rows == 0) {
                       /* do some minimal setup to avoid weirdness later */
                       vcons_init_screen(&sc->vd, &sc->sc_console_screen, 1,
                               &defattr);
               } else
                       (*ri->ri_ops.allocattr)(ri, 0, 0, 0, &defattr);
       }

       waa.console = is_console;
       waa.scrdata = &sc->sc_screenlist;
       waa.accessops = &igmafb_accessops;
       waa.accesscookie = &sc->vd;

       config_found(sc->sc_dev, &waa, wsemuldisplaydevprint, CFARGS_NONE);
}

/*
* wsdisplay accessops
*/

static int
igmafb_ioctl(void *v, void *vs, u_long cmd, void *data, int flags,
   struct lwp *l)
{
       struct vcons_data *vd = v;
       struct igmafb_softc *sc = vd->cookie;
       struct wsdisplay_fbinfo *wdf;
       struct vcons_screen *ms = vd->active;
       struct wsdisplayio_fbinfo *fbi;
       struct wsdisplay_param *param;
       int val;

       switch (cmd) {
       case WSDISPLAYIO_GTYPE:
               *(u_int *)data = WSDISPLAY_TYPE_PCIMISC;
               return 0;
       case WSDISPLAYIO_GINFO:
               if (ms == NULL)
                       return ENODEV;
               wdf = data;
               wdf->width  = ms->scr_ri.ri_width;
               wdf->height = ms->scr_ri.ri_height;
               wdf->depth  = ms->scr_ri.ri_depth;
               wdf->cmsize = 256; /* XXX */
               return 0;
       case WSDISPLAYIO_LINEBYTES:
               if (ms == NULL)
                       return ENODEV;
               *(u_int *)data = ms->scr_ri.ri_stride;
               return 0;
       case WSDISPLAYIO_GET_FBINFO:
               fbi = data;
               return wsdisplayio_get_fbinfo(&ms->scr_ri, fbi);
       case WSDISPLAYIO_SVIDEO:
               val = (*(u_int *)data) != WSDISPLAYIO_VIDEO_OFF;
               sc->sc_backlight = val;
               if (val)
                       igmafb_set_brightness(sc, sc->sc_brightness);
               else
                       igmafb_set_brightness(sc, 0);
               return 0;
       case WSDISPLAYIO_GETPARAM:
               param = (struct wsdisplay_param *)data;
               switch (param->param) {
               case WSDISPLAYIO_PARAM_BRIGHTNESS:
                       param->min = 0;
                       param->max = 255;
                       if (sc->sc_backlight)
                               igmafb_get_brightness(sc, &val);
                       else
                               val = sc->sc_brightness;
                       val = val * 255 / sc->sc_brightness_max;
                       param->curval = val;
                       return 0;
               case WSDISPLAYIO_PARAM_BACKLIGHT:
                       param->min = 0;
                       param->max = 1;
                       param->curval = sc->sc_backlight;
                       return 0;
               }
               return EPASSTHROUGH;
       case WSDISPLAYIO_SETPARAM:
               param = (struct wsdisplay_param *)data;
               switch (param->param) {
               case WSDISPLAYIO_PARAM_BRIGHTNESS:
                       val = param->curval;
                       if (val < 0)
                               val = 0;
                       if (val > 255)
                               val = 255;
                       val = val * sc->sc_brightness_max / 255;
                       sc->sc_brightness = val;
                       if (sc->sc_backlight)
                               igmafb_set_brightness(sc, val);
                       return 0;
               case WSDISPLAYIO_PARAM_BACKLIGHT:
                       val = param->curval;
                       sc->sc_backlight = val;
                       if (val)
                               igmafb_set_brightness(sc, sc->sc_brightness);
                       else
                               igmafb_set_brightness(sc, 0);
                       return 0;
               }
               return EPASSTHROUGH;
       }

       return EPASSTHROUGH;
}

static paddr_t
igmafb_mmap(void *v, void *vs, off_t offset, int prot)
{
       struct vcons_data *vd = v;
       struct igmafb_softc *sc = vd->cookie;

       if ((offset & PAGE_MASK) != 0)
               return -1;

       if (offset < 0 || offset >= sc->sc_fbsize)
               return -1;

       return bus_space_mmap(sc->sc_chip.gmt, sc->sc_chip.gmb, offset, prot,
               BUS_SPACE_MAP_LINEAR);
}

static void
igmafb_pollc(void *v, int on)
{
       struct vcons_data *vd = v;
       struct igmafb_softc *sc = vd->cookie;

       if (sc == NULL)
               return;
       if (sc->sc_console_screen.scr_vd == NULL)
               return;

       if (on)
               vcons_enable_polling(&sc->vd);
       else
               vcons_disable_polling(&sc->vd);
}

static void
igmafb_init_screen(void *cookie, struct vcons_screen *scr,
   int existing, long *defattr)
{
       struct igmafb_softc *sc = cookie;
       struct rasops_info *ri = &scr->scr_ri;

       memset(ri, 0, sizeof(struct rasops_info));

       ri->ri_depth = sc->sc_depth;
       ri->ri_width = sc->sc_width;
       ri->ri_height = sc->sc_height;
       ri->ri_stride = sc->sc_stride;
       ri->ri_flg = RI_CENTER | RI_FULLCLEAR;

       ri->ri_bits = (char *)sc->sc_fbaddr;

       if (existing) {
               ri->ri_flg |= RI_CLEAR;
       }

       switch (sc->sc_depth) {
       case 32:
               ri->ri_rnum = 8;
               ri->ri_gnum = 8;
               ri->ri_bnum = 8;
               ri->ri_rpos = 16;
               ri->ri_gpos = 8;
               ri->ri_bpos = 0;
               break;
       }

       rasops_init(ri, 0, 0);
       ri->ri_caps = WSSCREEN_WSCOLORS;

       rasops_reconfig(ri, sc->sc_height / ri->ri_font->fontheight,
               sc->sc_width / ri->ri_font->fontwidth);

       ri->ri_hw = scr;
}

static void
igmafb_guess_size(struct igmafb_softc *sc, int *widthp, int *heightp)
{
       const struct igma_chip *cd = &sc->sc_chip;
       const struct igma_chip_ops *co = cd->ops;
       int pipe = cd->use_pipe;
       u_int32_t r;

       r = co->read_reg(cd, PIPE_HTOTAL(pipe));
       *widthp = PIPE_HTOTAL_GET_ACTIVE(r);
       r = co->read_reg(cd, PIPE_VTOTAL(pipe));
       *heightp = PIPE_VTOTAL_GET_ACTIVE(r);

       aprint_normal("%s: vga active size %d x %d\n",
               device_xname(sc->sc_dev),
               *widthp, *heightp);

       if (*widthp < 640 || *heightp < 400) {
               r = co->read_reg(cd, PF_WINSZ(pipe));
               *widthp  = PF_WINSZ_GET_WIDTH(r);
               *heightp = PF_WINSZ_GET_HEIGHT(r);

               aprint_normal("%s: window size %d x %d\n",
                       device_xname(sc->sc_dev),
                       *widthp, *heightp);
       }

       if (*widthp  < 640) *widthp  = 640;
       if (*heightp < 400) *heightp = 400;
}

static void
igmafb_set_mode(struct igmafb_softc *sc, bool enable)
{
       const struct igma_chip *cd = &sc->sc_chip;
       const struct igma_chip_ops *co = cd->ops;
       int pipe = cd->use_pipe;
       u_int32_t r;
       u_int8_t b;
       int i;

       if (enable) {
               /* disable VGA machinery */
               b = co->read_vga(cd, 0x01);
               co->write_vga(cd, 0x01, b | 0x20);

               /* disable VGA compatible display */
               r = co->read_reg(cd, sc->sc_chip.vga_cntrl);
               co->write_reg(cd, sc->sc_chip.vga_cntrl, r | VGA_CNTRL_DISABLE);

               /* save VGA memory */
               memcpy(sc->sc_vga_save, sc->sc_fbaddr, 256*1024);

               /* configure panel fitter */
               co->write_reg(cd, PF_WINPOS(pipe),
                       PF_WINPOS_VAL(0, 0));
               co->write_reg(cd, PF_WINSZ(pipe),
                       PF_WINSZ_VAL(sc->sc_width, sc->sc_height));

               /* pipe size */
               co->write_reg(cd, PIPE_SRCSZ(pipe),
                       PIPE_SRCSZ_VAL(sc->sc_width, sc->sc_height));

               /* enable pipe */
               co->write_reg(cd, PIPE_CONF(pipe),
                       PIPE_CONF_ENABLE | PIPE_CONF_8BPP);

               /* configure planes */
               r = co->read_reg(cd, PRI_CTRL(pipe));
               r &= ~(PRI_CTRL_PIXFMTMSK | PRI_CTRL_TILED);
               r |= PRI_CTRL_ENABLE | PRI_CTRL_BGR;
               co->write_reg(cd, PRI_CTRL(pipe), r | cd->pri_cntrl);
               co->write_reg(cd, PRI_LINOFF(pipe), 0);
               co->write_reg(cd, PRI_STRIDE(pipe), sc->sc_stride);
               co->write_reg(cd, PRI_SURF(pipe), 0);
               co->write_reg(cd, PRI_TILEOFF(pipe), 0);

               if (cd->quirks & IGMA_PLANESTART_QUIRK)
                       igmafb_planestart_quirk(sc);

               if (cd->quirks & IGMA_PFITDISABLE_QUIRK)
                       igmafb_pfitdisable_quirk(sc);
       } else {
               /* disable planes */
               co->write_reg(cd, PRI_CTRL(pipe), 0 | cd->pri_cntrl);
               co->write_reg(cd, PRI_LINOFF(pipe), 0);
               co->write_reg(cd, PRI_STRIDE(pipe), 2560);
               co->write_reg(cd, PRI_SURF(pipe), 0);
               co->write_reg(cd, PRI_TILEOFF(pipe), 0);

               /* pipe size */
               co->write_reg(cd, PIPE_SRCSZ(pipe),
                       PIPE_SRCSZ_VAL(720,400));

               /* disable pipe */
               co->write_reg(cd, PIPE_CONF(pipe), 0);
               for (i=0; i<10; ++i) {
                       delay(10);
                       if ((co->read_reg(cd, PIPE_CONF(pipe)) & PIPE_CONF_STATE) == 0)
                               break;
               }

               /* workaround before enabling VGA */
               r = co->read_reg(cd, 0x42000);
               co->write_reg(cd, 0x42000, (r & 0x1fffffff) | 0xa0000000);
               r = co->read_reg(cd, 0x42004);
               co->write_reg(cd, 0x42004, (r & 0xfbffffff) | 0x00000000);

               /* configure panel fitter */
               co->write_reg(cd, PF_WINPOS(pipe),
                       PF_WINPOS_VAL(0, 0));
               co->write_reg(cd, PF_WINSZ(pipe),
                       PF_WINSZ_VAL(sc->sc_width, sc->sc_height));

               /* enable VGA compatible display */
               r = co->read_reg(cd, sc->sc_chip.vga_cntrl);
               co->write_reg(cd, sc->sc_chip.vga_cntrl, r & ~VGA_CNTRL_DISABLE);

               /* enable VGA machinery */
               b = co->read_vga(cd, 0x01);
               co->write_vga(cd, 0x01, b & ~0x20);

               /* restore VGA memory */
               memcpy(sc->sc_fbaddr, sc->sc_vga_save, 256*1024);

               /* enable pipe again */
               co->write_reg(cd, PIPE_CONF(pipe),
                       PIPE_CONF_ENABLE | PIPE_CONF_6BPP | PIPE_CONF_DITHER);
       }
}

static void
igmafb_planestart_quirk(struct igmafb_softc *sc)
{
       const struct igma_chip *cd = &sc->sc_chip;
       const struct igma_chip_ops *co = cd->ops;
       int pipe = cd->use_pipe;
       u_int32_t cntrl, fwbcl;

       /* disable self refresh */
       fwbcl = co->read_reg(cd, FW_BLC_SELF);
       co->write_reg(cd, FW_BLC_SELF, fwbcl & ~FW_BLC_SELF_EN);

       cntrl = co->read_reg(cd, CUR_CNTR(pipe));
       co->write_reg(cd, CUR_CNTR(pipe), 1<<5 | 0x07);

       /* "wait for vblank" */
       delay(40000);

       co->write_reg(cd, CUR_CNTR(pipe), cntrl);
       co->write_reg(cd, CUR_BASE(pipe),
               co->read_reg(cd, CUR_BASE(pipe)));

       co->write_reg(cd, FW_BLC_SELF, fwbcl);
}

static void
igmafb_pfitdisable_quirk(struct igmafb_softc *sc)
{
       const struct igma_chip *cd = &sc->sc_chip;
       const struct igma_chip_ops *co = cd->ops;
       u_int32_t r;

       /* disable i965 panel fitter */
       r = co->read_reg(cd, PF_CTRL_I965);
       co->write_reg(cd, PF_CTRL_I965, r & ~PF_ENABLE);
}

static void
igmafb_get_brightness_max(struct igmafb_softc *sc, int *valp)
{
       const struct igma_chip *cd = &sc->sc_chip;
       const struct igma_chip_ops *co = cd->ops;
       u_int32_t r, f;

       r = co->read_reg(cd, cd->backlight_cntrl);
       f = BACKLIGHT_GET_FREQ(r);
       if (f == 0) {
               r = co->read_reg(cd, RAWCLK_FREQ);
               f = r * 1000000 / (200 * 128);
               if (f == 0 || f > 32767)
                       f = 125 * 100000 / (200 * 128);
       }

       *valp = f;
}

static void
igmafb_get_brightness(struct igmafb_softc *sc, int *valp)
{
       const struct igma_chip *cd = &sc->sc_chip;
       const struct igma_chip_ops *co = cd->ops;
       u_int32_t r, v;

       r = co->read_reg(cd, cd->backlight_cntrl);
       v = BACKLIGHT_GET_CYCLE(r);
       *valp = v;
}

static void
igmafb_set_brightness(struct igmafb_softc *sc, int val)
{
       const struct igma_chip *cd = &sc->sc_chip;
       const struct igma_chip_ops *co = cd->ops;
       u_int32_t r, f, l;

       r = co->read_reg(cd, cd->backlight_cntrl);
       f = BACKLIGHT_GET_FREQ(r);
       l = BACKLIGHT_GET_LEGACY(r);

       co->write_reg(cd, cd->backlight_cntrl,
               BACKLIGHT_VAL(f,l,val));
}