drivers/gpu/drm/vc4/vc4_txp.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright © 2018 Broadcom
   4  *
   5  * Authors:
   6  *      Eric Anholt <eric@anholt.net>
   7  *      Boris Brezillon <boris.brezillon@bootlin.com>
   8  */
   9
  10 #include <drm/drm_atomic_helper.h>
  11 #include <drm/drm_fb_cma_helper.h>
  12 #include <drm/drm_edid.h>
  13 #include <drm/drm_panel.h>
  14 #include <drm/drm_probe_helper.h>
  15 #include <drm/drm_writeback.h>
  16 #include <linux/clk.h>
  17 #include <linux/component.h>
  18 #include <linux/of_graph.h>
  19 #include <linux/of_platform.h>
  20 #include <linux/pm_runtime.h>
  21
  22 #include "vc4_drv.h"
  23 #include "vc4_regs.h"
  24
  25 /* Base address of the output.  Raster formats must be 4-byte aligned,
  26  * T and LT must be 16-byte aligned or maybe utile-aligned (docs are
  27  * inconsistent, but probably utile).
  28  */
  29 #define TXP_DST_PTR             0x00
  30
  31 /* Pitch in bytes for raster images, 16-byte aligned.  For tiled, it's
  32  * the width in tiles.
  33  */
  34 #define TXP_DST_PITCH           0x04
  35 /* For T-tiled imgaes, DST_PITCH should be the number of tiles wide,
  36  * shifted up.
  37  */
  38 # define TXP_T_TILE_WIDTH_SHIFT         7
  39 /* For LT-tiled images, DST_PITCH should be the number of utiles wide,
  40  * shifted up.
  41  */
  42 # define TXP_LT_TILE_WIDTH_SHIFT        4
  43
  44 /* Pre-rotation width/height of the image.  Must match HVS config.
  45  *
  46  * If TFORMAT and 32-bit, limit is 1920 for 32-bit and 3840 to 16-bit
  47  * and width/height must be tile or utile-aligned as appropriate.  If
  48  * transposing (rotating), width is limited to 1920.
  49  *
  50  * Height is limited to various numbers between 4088 and 4095.  I'd
  51  * just use 4088 to be safe.
  52  */
  53 #define TXP_DIM                 0x08
  54 # define TXP_HEIGHT_SHIFT               16
  55 # define TXP_HEIGHT_MASK                GENMASK(31, 16)
  56 # define TXP_WIDTH_SHIFT                0
  57 # define TXP_WIDTH_MASK                 GENMASK(15, 0)
  58
  59 #define TXP_DST_CTRL            0x0c
  60 /* These bits are set to 0x54 */
  61 #define TXP_PILOT_SHIFT                 24
  62 #define TXP_PILOT_MASK                  GENMASK(31, 24)
  63 /* Bits 22-23 are set to 0x01 */
  64 #define TXP_VERSION_SHIFT               22
  65 #define TXP_VERSION_MASK                GENMASK(23, 22)
  66
  67 /* Powers down the internal memory. */
  68 # define TXP_POWERDOWN                  BIT(21)
  69
  70 /* Enables storing the alpha component in 8888/4444, instead of
  71  * filling with ~ALPHA_INVERT.
  72  */
  73 # define TXP_ALPHA_ENABLE               BIT(20)
  74
  75 /* 4 bits, each enables stores for a channel in each set of 4 bytes.
  76  * Set to 0xf for normal operation.
  77  */
  78 # define TXP_BYTE_ENABLE_SHIFT          16
  79 # define TXP_BYTE_ENABLE_MASK           GENMASK(19, 16)
  80
  81 /* Debug: Generate VSTART again at EOF. */
  82 # define TXP_VSTART_AT_EOF              BIT(15)
  83
  84 /* Debug: Terminate the current frame immediately.  Stops AXI
  85  * writes.
  86  */
  87 # define TXP_ABORT                      BIT(14)
  88
  89 # define TXP_DITHER                     BIT(13)
  90
  91 /* Inverts alpha if TXP_ALPHA_ENABLE, chooses fill value for
  92  * !TXP_ALPHA_ENABLE.
  93  */
  94 # define TXP_ALPHA_INVERT               BIT(12)
  95
  96 /* Note: I've listed the channels here in high bit (in byte 3/2/1) to
  97  * low bit (in byte 0) order.
  98  */
  99 # define TXP_FORMAT_SHIFT               8
 100 # define TXP_FORMAT_MASK                GENMASK(11, 8)
 101 # define TXP_FORMAT_ABGR4444            0
 102 # define TXP_FORMAT_ARGB4444            1
 103 # define TXP_FORMAT_BGRA4444            2
 104 # define TXP_FORMAT_RGBA4444            3
 105 # define TXP_FORMAT_BGR565              6
 106 # define TXP_FORMAT_RGB565              7
 107 /* 888s are non-rotated, raster-only */
 108 # define TXP_FORMAT_BGR888              8
 109 # define TXP_FORMAT_RGB888              9
 110 # define TXP_FORMAT_ABGR8888            12
 111 # define TXP_FORMAT_ARGB8888            13
 112 # define TXP_FORMAT_BGRA8888            14
 113 # define TXP_FORMAT_RGBA8888            15
 114
 115 /* If TFORMAT is set, generates LT instead of T format. */
 116 # define TXP_LINEAR_UTILE               BIT(7)
 117
 118 /* Rotate output by 90 degrees. */
 119 # define TXP_TRANSPOSE                  BIT(6)
 120
 121 /* Generate a tiled format for V3D. */
 122 # define TXP_TFORMAT                    BIT(5)
 123
 124 /* Generates some undefined test mode output. */
 125 # define TXP_TEST_MODE                  BIT(4)
 126
 127 /* Request odd field from HVS. */
 128 # define TXP_FIELD                      BIT(3)
 129
 130 /* Raise interrupt when idle. */
 131 # define TXP_EI                         BIT(2)
 132
 133 /* Set when generating a frame, clears when idle. */
 134 # define TXP_BUSY                       BIT(1)
 135
 136 /* Starts a frame.  Self-clearing. */
 137 # define TXP_GO                         BIT(0)
 138
 139 /* Number of lines received and committed to memory. */
 140 #define TXP_PROGRESS            0x10
 141
 142 #define TXP_READ(offset) readl(txp->regs + (offset))
 143 #define TXP_WRITE(offset, val) writel(val, txp->regs + (offset))
 144
 145 struct vc4_txp {
 146         struct platform_device *pdev;
 147
 148         struct drm_writeback_connector connector;
 149
 150         void __iomem *regs;
 151         struct debugfs_regset32 regset;
 152 };
 153
 154 static inline struct vc4_txp *encoder_to_vc4_txp(struct drm_encoder *encoder)
 155 {
 156         return container_of(encoder, struct vc4_txp, connector.encoder);
 157 }
 158
 159 static inline struct vc4_txp *connector_to_vc4_txp(struct drm_connector *conn)
 160 {
 161         return container_of(conn, struct vc4_txp, connector.base);
 162 }
 163
 164 static const struct debugfs_reg32 txp_regs[] = {
 165         VC4_REG32(TXP_DST_PTR),
 166         VC4_REG32(TXP_DST_PITCH),
 167         VC4_REG32(TXP_DIM),
 168         VC4_REG32(TXP_DST_CTRL),
 169         VC4_REG32(TXP_PROGRESS),
 170 };
 171
 172 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
 173 int vc4_txp_debugfs_regs(struct seq_file *m, void *unused)
 174 {
 175         struct drm_info_node *node = (struct drm_info_node *)m->private;
 176         struct drm_device *dev = node->minor->dev;
 177         struct vc4_dev *vc4 = to_vc4_dev(dev);
 178         struct vc4_txp *txp = vc4->txp;
 179         struct drm_printer p = drm_seq_file_printer(m);
 180
 181         if (!txp)
 182                 return 0;
 183
 184         drm_print_regset32(&p, &txp->regset);
 185
 186         return 0;
 187 }
 188 #endif
 189
 190 static int vc4_txp_connector_get_modes(struct drm_connector *connector)
 191 {
 192         struct drm_device *dev = connector->dev;
 193
 194         return drm_add_modes_noedid(connector, dev->mode_config.max_width,
 195                                     dev->mode_config.max_height);
 196 }
 197
 198 static enum drm_mode_status
 199 vc4_txp_connector_mode_valid(struct drm_connector *connector,
 200                              struct drm_display_mode *mode)
 201 {
 202         struct drm_device *dev = connector->dev;
 203         struct drm_mode_config *mode_config = &dev->mode_config;
 204         int w = mode->hdisplay, h = mode->vdisplay;
 205
 206         if (w < mode_config->min_width || w > mode_config->max_width)
 207                 return MODE_BAD_HVALUE;
 208
 209         if (h < mode_config->min_height || h > mode_config->max_height)
 210                 return MODE_BAD_VVALUE;
 211
 212         return MODE_OK;
 213 }
 214
 215 static const u32 drm_fmts[] = {
 216         DRM_FORMAT_RGB888,
 217         DRM_FORMAT_BGR888,
 218         DRM_FORMAT_XRGB8888,
 219         DRM_FORMAT_XBGR8888,
 220         DRM_FORMAT_ARGB8888,
 221         DRM_FORMAT_ABGR8888,
 222         DRM_FORMAT_RGBX8888,
 223         DRM_FORMAT_BGRX8888,
 224         DRM_FORMAT_RGBA8888,
 225         DRM_FORMAT_BGRA8888,
 226 };
 227
 228 static const u32 txp_fmts[] = {
 229         TXP_FORMAT_RGB888,
 230         TXP_FORMAT_BGR888,
 231         TXP_FORMAT_ARGB8888,
 232         TXP_FORMAT_ABGR8888,
 233         TXP_FORMAT_ARGB8888,
 234         TXP_FORMAT_ABGR8888,
 235         TXP_FORMAT_RGBA8888,
 236         TXP_FORMAT_BGRA8888,
 237         TXP_FORMAT_RGBA8888,
 238         TXP_FORMAT_BGRA8888,
 239 };
 240
 241 static int vc4_txp_connector_atomic_check(struct drm_connector *conn,
 242                                         struct drm_connector_state *conn_state)
 243 {
 244         struct drm_crtc_state *crtc_state;
 245         struct drm_framebuffer *fb;
 246         int i;
 247
 248         if (!conn_state->writeback_job || !conn_state->writeback_job->fb)
 249                 return 0;
 250
 251         crtc_state = drm_atomic_get_new_crtc_state(conn_state->state,
 252                                                    conn_state->crtc);
 253
 254         fb = conn_state->writeback_job->fb;
 255         if (fb->width != crtc_state->mode.hdisplay ||
 256             fb->height != crtc_state->mode.vdisplay) {
 257                 DRM_DEBUG_KMS("Invalid framebuffer size %ux%u\n",
 258                               fb->width, fb->height);
 259                 return -EINVAL;
 260         }
 261
 262         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(drm_fmts); i++) {
 263                 if (fb->format->format == drm_fmts[i])
 264                         break;
 265         }
 266
 267         if (i == ARRAY_SIZE(drm_fmts))
 268                 return -EINVAL;
 269
 270         /* Pitch must be aligned on 16 bytes. */
 271         if (fb->pitches[0] & GENMASK(3, 0))
 272                 return -EINVAL;
 273
 274         vc4_crtc_txp_armed(crtc_state);
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 static void vc4_txp_connector_atomic_commit(struct drm_connector *conn,
 280                                         struct drm_connector_state *conn_state)
 281 {
 282         struct vc4_txp *txp = connector_to_vc4_txp(conn);
 283         struct drm_gem_cma_object *gem;
 284         struct drm_display_mode *mode;
 285         struct drm_framebuffer *fb;
 286         u32 ctrl;
 287         int i;
 288
 289         if (WARN_ON(!conn_state->writeback_job ||
 290                     !conn_state->writeback_job->fb))
 291                 return;
 292
 293         mode = &conn_state->crtc->state->adjusted_mode;
 294         fb = conn_state->writeback_job->fb;
 295
 296         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(drm_fmts); i++) {
 297                 if (fb->format->format == drm_fmts[i])
 298                         break;
 299         }
 300
 301         if (WARN_ON(i == ARRAY_SIZE(drm_fmts)))
 302                 return;
 303
 304         ctrl = TXP_GO | TXP_VSTART_AT_EOF | TXP_EI |
 305                VC4_SET_FIELD(0xf, TXP_BYTE_ENABLE) |
 306                VC4_SET_FIELD(txp_fmts[i], TXP_FORMAT);
 307
 308         if (fb->format->has_alpha)
 309                 ctrl |= TXP_ALPHA_ENABLE;
 310
 311         gem = drm_fb_cma_get_gem_obj(fb, 0);
 312         TXP_WRITE(TXP_DST_PTR, gem->paddr + fb->offsets[0]);
 313         TXP_WRITE(TXP_DST_PITCH, fb->pitches[0]);
 314         TXP_WRITE(TXP_DIM,
 315                   VC4_SET_FIELD(mode->hdisplay, TXP_WIDTH) |
 316                   VC4_SET_FIELD(mode->vdisplay, TXP_HEIGHT));
 317
 318         TXP_WRITE(TXP_DST_CTRL, ctrl);
 319
 320         drm_writeback_queue_job(&txp->connector, conn_state->writeback_job);
 321 }
 322
 323 static const struct drm_connector_helper_funcs vc4_txp_connector_helper_funcs = {
 324         .get_modes = vc4_txp_connector_get_modes,
 325         .mode_valid = vc4_txp_connector_mode_valid,
 326         .atomic_check = vc4_txp_connector_atomic_check,
 327         .atomic_commit = vc4_txp_connector_atomic_commit,
 328 };
 329
 330 static enum drm_connector_status
 331 vc4_txp_connector_detect(struct drm_connector *connector, bool force)
 332 {
 333         return connector_status_connected;
 334 }
 335
 336 static void vc4_txp_connector_destroy(struct drm_connector *connector)
 337 {
 338         drm_connector_unregister(connector);
 339         drm_connector_cleanup(connector);
 340 }
 341
 342 static const struct drm_connector_funcs vc4_txp_connector_funcs = {
 343         .detect = vc4_txp_connector_detect,
 344         .fill_modes = drm_helper_probe_single_connector_modes,
 345         .destroy = vc4_txp_connector_destroy,
 346         .reset = drm_atomic_helper_connector_reset,
 347         .atomic_duplicate_state = drm_atomic_helper_connector_duplicate_state,
 348         .atomic_destroy_state = drm_atomic_helper_connector_destroy_state,
 349 };
 350
 351 static void vc4_txp_encoder_disable(struct drm_encoder *encoder)
 352 {
 353         struct vc4_txp *txp = encoder_to_vc4_txp(encoder);
 354
 355         if (TXP_READ(TXP_DST_CTRL) & TXP_BUSY) {
 356                 unsigned long timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(1000);
 357
 358                 TXP_WRITE(TXP_DST_CTRL, TXP_ABORT);
 359
 360                 while (TXP_READ(TXP_DST_CTRL) & TXP_BUSY &&
 361                        time_before(jiffies, timeout))
 362                         ;
 363
 364                 WARN_ON(TXP_READ(TXP_DST_CTRL) & TXP_BUSY);
 365         }
 366
 367         TXP_WRITE(TXP_DST_CTRL, TXP_POWERDOWN);
 368 }
 369
 370 static const struct drm_encoder_helper_funcs vc4_txp_encoder_helper_funcs = {
 371         .disable = vc4_txp_encoder_disable,
 372 };
 373
 374 static irqreturn_t vc4_txp_interrupt(int irq, void *data)
 375 {
 376         struct vc4_txp *txp = data;
 377
 378         TXP_WRITE(TXP_DST_CTRL, TXP_READ(TXP_DST_CTRL) & ~TXP_EI);
 379         vc4_crtc_handle_vblank(to_vc4_crtc(txp->connector.base.state->crtc));
 380         drm_writeback_signal_completion(&txp->connector, 0);
 381
 382         return IRQ_HANDLED;
 383 }
 384
 385 static int vc4_txp_bind(struct device *dev, struct device *master, void *data)
 386 {
 387         struct platform_device *pdev = to_platform_device(dev);
 388         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(master);
 389         struct vc4_dev *vc4 = to_vc4_dev(drm);
 390         struct vc4_txp *txp;
 391         int ret, irq;
 392
 393         irq = platform_get_irq(pdev, 0);
 394         if (irq < 0)
 395                 return irq;
 396
 397         txp = devm_kzalloc(dev, sizeof(*txp), GFP_KERNEL);
 398         if (!txp)
 399                 return -ENOMEM;
 400
 401         txp->pdev = pdev;
 402
 403         txp->regs = vc4_ioremap_regs(pdev, 0);
 404         if (IS_ERR(txp->regs))
 405                 return PTR_ERR(txp->regs);
 406         txp->regset.base = txp->regs;
 407         txp->regset.regs = txp_regs;
 408         txp->regset.nregs = ARRAY_SIZE(txp_regs);
 409
 410         drm_connector_helper_add(&txp->connector.base,
 411                                  &vc4_txp_connector_helper_funcs);
 412         ret = drm_writeback_connector_init(drm, &txp->connector,
 413                                            &vc4_txp_connector_funcs,
 414                                            &vc4_txp_encoder_helper_funcs,
 415                                            drm_fmts, ARRAY_SIZE(drm_fmts));
 416         if (ret)
 417                 return ret;
 418
 419         ret = devm_request_irq(dev, irq, vc4_txp_interrupt, 0,
 420                                dev_name(dev), txp);
 421         if (ret)
 422                 return ret;
 423
 424         dev_set_drvdata(dev, txp);
 425         vc4->txp = txp;
 426
 427         return 0;
 428 }
 429
 430 static void vc4_txp_unbind(struct device *dev, struct device *master,
 431                            void *data)
 432 {
 433         struct drm_device *drm = dev_get_drvdata(master);
 434         struct vc4_dev *vc4 = to_vc4_dev(drm);
 435         struct vc4_txp *txp = dev_get_drvdata(dev);
 436
 437         vc4_txp_connector_destroy(&txp->connector.base);
 438
 439         vc4->txp = NULL;
 440 }
 441
 442 static const struct component_ops vc4_txp_ops = {
 443         .bind   = vc4_txp_bind,
 444         .unbind = vc4_txp_unbind,
 445 };
 446
 447 static int vc4_txp_probe(struct platform_device *pdev)
 448 {
 449         return component_add(&pdev->dev, &vc4_txp_ops);
 450 }
 451
 452 static int vc4_txp_remove(struct platform_device *pdev)
 453 {
 454         component_del(&pdev->dev, &vc4_txp_ops);
 455         return 0;
 456 }
 457
 458 static const struct of_device_id vc4_txp_dt_match[] = {
 459         { .compatible = "brcm,bcm2835-txp" },
 460         { /* sentinel */ },
 461 };
 462
 463 struct platform_driver vc4_txp_driver = {
 464         .probe = vc4_txp_probe,
 465         .remove = vc4_txp_remove,
 466         .driver = {
 467                 .name = "vc4_txp",
 468                 .of_match_table = vc4_txp_dt_match,
 469         },
 470 };