more correct display functions
[qemu] / hw / tcx.c
1 /*
2  * QEMU TCX Frame buffer
3  * 
4  * Copyright (c) 2003-2005 Fabrice Bellard
5  * 
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24 #include "vl.h"
25
26 #define MAXX 1024
27 #define MAXY 768
28 #define TCX_DAC_NREGS 16
29
30 typedef struct TCXState {
31     uint32_t addr;
32     DisplayState *ds;
33     uint8_t *vram;
34     ram_addr_t vram_offset;
35     uint16_t width, height;
36     uint8_t r[256], g[256], b[256];
37     uint32_t palette[256];
38     uint8_t dac_index, dac_state;
39 } TCXState;
40
41 static void tcx_screen_dump(void *opaque, const char *filename);
42
43 /* XXX: unify with vga draw line functions */
44 static inline unsigned int rgb_to_pixel8(unsigned int r, unsigned int g, unsigned b)
45 {
46     return ((r >> 5) << 5) | ((g >> 5) << 2) | (b >> 6);
47 }
48
49 static inline unsigned int rgb_to_pixel15(unsigned int r, unsigned int g, unsigned b)
50 {
51     return ((r >> 3) << 10) | ((g >> 3) << 5) | (b >> 3);
52 }
53
54 static inline unsigned int rgb_to_pixel16(unsigned int r, unsigned int g, unsigned b)
55 {
56     return ((r >> 3) << 11) | ((g >> 2) << 5) | (b >> 3);
57 }
58
59 static inline unsigned int rgb_to_pixel32(unsigned int r, unsigned int g, unsigned b)
60 {
61     return (r << 16) | (g << 8) | b;
62 }
63
64 static void update_palette_entries(TCXState *s, int start, int end)
65 {
66     int i;
67     for(i = start; i < end; i++) {
68         switch(s->ds->depth) {
69         default:
70         case 8:
71             s->palette[i] = rgb_to_pixel8(s->r[i], s->g[i], s->b[i]);
72             break;
73         case 15:
74             s->palette[i] = rgb_to_pixel15(s->r[i], s->g[i], s->b[i]);
75             break;
76         case 16:
77             s->palette[i] = rgb_to_pixel16(s->r[i], s->g[i], s->b[i]);
78             break;
79         case 32:
80             s->palette[i] = rgb_to_pixel32(s->r[i], s->g[i], s->b[i]);
81             break;
82         }
83     }
84 }
85
86 static void tcx_draw_line32(TCXState *s1, uint8_t *d, 
87                             const uint8_t *s, int width)
88 {
89     int x;
90     uint8_t val;
91
92     for(x = 0; x < width; x++) {
93         val = *s++;
94         *((uint32_t *)d)++ = s1->palette[val];
95     }
96 }
97
98 static void tcx_draw_line16(TCXState *s1, uint8_t *d, 
99                             const uint8_t *s, int width)
100 {
101     int x;
102     uint8_t val;
103
104     for(x = 0; x < width; x++) {
105         val = *s++;
106         *((uint16_t *)d)++ = s1->palette[val];
107     }
108 }
109
110 static void tcx_draw_line8(TCXState *s1, uint8_t *d, 
111                            const uint8_t *s, int width)
112 {
113     int x;
114     uint8_t val;
115
116     for(x = 0; x < width; x++) {
117         val = *s++;
118         *d++ = s1->palette[val];
119     }
120 }
121
122 /* Fixed line length 1024 allows us to do nice tricks not possible on
123    VGA... */
124 static void tcx_update_display(void *opaque)
125 {
126     TCXState *ts = opaque;
127     ram_addr_t page, page_min, page_max;
128     int y, y_start, dd, ds;
129     uint8_t *d, *s;
130     void (*f)(TCXState *s1, uint8_t *d, const uint8_t *s, int width);
131
132     if (ts->ds->depth == 0)
133         return;
134     page = ts->vram_offset;
135     y_start = -1;
136     page_min = 0xffffffff;
137     page_max = 0;
138     d = ts->ds->data;
139     s = ts->vram;
140     dd = ts->ds->linesize;
141     ds = 1024;
142
143     switch (ts->ds->depth) {
144     case 32:
145         f = tcx_draw_line32;
146         break;
147     case 15:
148     case 16:
149         f = tcx_draw_line16;
150         break;
151     default:
152     case 8:
153         f = tcx_draw_line8;
154         break;
155     case 0:
156         return;
157     }
158     
159     for(y = 0; y < ts->height; y += 4, page += TARGET_PAGE_SIZE) {
160         if (cpu_physical_memory_get_dirty(page, VGA_DIRTY_FLAG)) {
161             if (y_start < 0)
162                 y_start = y;
163             if (page < page_min)
164                 page_min = page;
165             if (page > page_max)
166                 page_max = page;
167             f(ts, d, s, ts->width);
168             d += dd;
169             s += ds;
170             f(ts, d, s, ts->width);
171             d += dd;
172             s += ds;
173             f(ts, d, s, ts->width);
174             d += dd;
175             s += ds;
176             f(ts, d, s, ts->width);
177             d += dd;
178             s += ds;
179         } else {
180             if (y_start >= 0) {
181                 /* flush to display */
182                 dpy_update(ts->ds, 0, y_start, 
183                            ts->width, y - y_start);
184                 y_start = -1;
185             }
186             d += dd * 4;
187             s += ds * 4;
188         }
189     }
190     if (y_start >= 0) {
191         /* flush to display */
192         dpy_update(ts->ds, 0, y_start, 
193                    ts->width, y - y_start);
194     }
195     /* reset modified pages */
196     if (page_min <= page_max) {
197         cpu_physical_memory_reset_dirty(page_min, page_max + TARGET_PAGE_SIZE,
198                                         VGA_DIRTY_FLAG);
199     }
200 }
201
202 static void tcx_invalidate_display(void *opaque)
203 {
204     TCXState *s = opaque;
205     int i;
206
207     for (i = 0; i < MAXX*MAXY; i += TARGET_PAGE_SIZE) {
208         cpu_physical_memory_set_dirty(s->vram_offset + i);
209     }
210 }
211
212 static void tcx_save(QEMUFile *f, void *opaque)
213 {
214     TCXState *s = opaque;
215     
216     qemu_put_be32s(f, (uint32_t *)&s->addr);
217     qemu_put_be32s(f, (uint32_t *)&s->vram);
218     qemu_put_be16s(f, (uint16_t *)&s->height);
219     qemu_put_be16s(f, (uint16_t *)&s->width);
220     qemu_put_buffer(f, s->r, 256);
221     qemu_put_buffer(f, s->g, 256);
222     qemu_put_buffer(f, s->b, 256);
223     qemu_put_8s(f, &s->dac_index);
224     qemu_put_8s(f, &s->dac_state);
225 }
226
227 static int tcx_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
228 {
229     TCXState *s = opaque;
230     
231     if (version_id != 1)
232         return -EINVAL;
233
234     qemu_get_be32s(f, (uint32_t *)&s->addr);
235     qemu_get_be32s(f, (uint32_t *)&s->vram);
236     qemu_get_be16s(f, (uint16_t *)&s->height);
237     qemu_get_be16s(f, (uint16_t *)&s->width);
238     qemu_get_buffer(f, s->r, 256);
239     qemu_get_buffer(f, s->g, 256);
240     qemu_get_buffer(f, s->b, 256);
241     qemu_get_8s(f, &s->dac_index);
242     qemu_get_8s(f, &s->dac_state);
243     update_palette_entries(s, 0, 256);
244     return 0;
245 }
246
247 static void tcx_reset(void *opaque)
248 {
249     TCXState *s = opaque;
250
251     /* Initialize palette */
252     memset(s->r, 0, 256);
253     memset(s->g, 0, 256);
254     memset(s->b, 0, 256);
255     s->r[255] = s->g[255] = s->b[255] = 255;
256     update_palette_entries(s, 0, 256);
257     memset(s->vram, 0, MAXX*MAXY);
258     cpu_physical_memory_reset_dirty(s->vram_offset, s->vram_offset + MAXX*MAXY,
259                                     VGA_DIRTY_FLAG);
260     s->dac_index = 0;
261     s->dac_state = 0;
262 }
263
264 static uint32_t tcx_dac_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
265 {
266     return 0;
267 }
268
269 static void tcx_dac_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
270 {
271     TCXState *s = opaque;
272     uint32_t saddr;
273
274     saddr = (addr & (TCX_DAC_NREGS - 1)) >> 2;
275     switch (saddr) {
276     case 0:
277         s->dac_index = val >> 24;
278         s->dac_state = 0;
279         break;
280     case 1:
281         switch (s->dac_state) {
282         case 0:
283             s->r[s->dac_index] = val >> 24;
284             update_palette_entries(s, s->dac_index, s->dac_index + 1);
285             s->dac_state++;
286             break;
287         case 1:
288             s->g[s->dac_index] = val >> 24;
289             update_palette_entries(s, s->dac_index, s->dac_index + 1);
290             s->dac_state++;
291             break;
292         case 2:
293             s->b[s->dac_index] = val >> 24;
294             update_palette_entries(s, s->dac_index, s->dac_index + 1);
295         default:
296             s->dac_state = 0;
297             break;
298         }
299         break;
300     default:
301         break;
302     }
303     return;
304 }
305
306 static CPUReadMemoryFunc *tcx_dac_read[3] = {
307     tcx_dac_readl,
308     tcx_dac_readl,
309     tcx_dac_readl,
310 };
311
312 static CPUWriteMemoryFunc *tcx_dac_write[3] = {
313     tcx_dac_writel,
314     tcx_dac_writel,
315     tcx_dac_writel,
316 };
317
318 void tcx_init(DisplayState *ds, uint32_t addr, uint8_t *vram_base,
319               unsigned long vram_offset, int vram_size, int width, int height)
320 {
321     TCXState *s;
322     int io_memory;
323
324     s = qemu_mallocz(sizeof(TCXState));
325     if (!s)
326         return;
327     s->ds = ds;
328     s->addr = addr;
329     s->vram = vram_base;
330     s->vram_offset = vram_offset;
331     s->width = width;
332     s->height = height;
333
334     cpu_register_physical_memory(addr + 0x800000, vram_size, vram_offset);
335     io_memory = cpu_register_io_memory(0, tcx_dac_read, tcx_dac_write, s);
336     cpu_register_physical_memory(addr + 0x200000, TCX_DAC_NREGS, io_memory);
337
338     graphic_console_init(s->ds, tcx_update_display, tcx_invalidate_display,
339                          tcx_screen_dump, s);
340     register_savevm("tcx", addr, 1, tcx_save, tcx_load, s);
341     qemu_register_reset(tcx_reset, s);
342     tcx_reset(s);
343     dpy_resize(s->ds, width, height);
344 }
345
346 static void tcx_screen_dump(void *opaque, const char *filename)
347 {
348     TCXState *s = opaque;
349     FILE *f;
350     uint8_t *d, *d1, v;
351     int y, x;
352
353     f = fopen(filename, "wb");
354     if (!f)
355         return;
356     fprintf(f, "P6\n%d %d\n%d\n", s->width, s->height, 255);
357     d1 = s->vram;
358     for(y = 0; y < s->height; y++) {
359         d = d1;
360         for(x = 0; x < s->width; x++) {
361             v = *d;
362             fputc(s->r[v], f);
363             fputc(s->g[v], f);
364             fputc(s->b[v], f);
365             d++;
366         }
367         d1 += MAXX;
368     }
369     fclose(f);
370     return;
371 }
372
373
374