PREP machines have two IO mappings.
[qemu] / hw / vga_template.h
1 /*
2  * QEMU VGA Emulator templates
3  * 
4  * Copyright (c) 2003 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
25 #if DEPTH == 8
26 #define BPP 1
27 #define PIXEL_TYPE uint8_t 
28 #elif DEPTH == 15 || DEPTH == 16
29 #define BPP 2
30 #define PIXEL_TYPE uint16_t 
31 #elif DEPTH == 32
32 #define BPP 4
33 #define PIXEL_TYPE uint32_t 
34 #else
35 #error unsupport depth
36 #endif
37
38 #if DEPTH != 15
39
40 static inline void glue(vga_draw_glyph_line_, DEPTH)(uint8_t *d, 
41                                                      uint32_t font_data,
42                                                      uint32_t xorcol, 
43                                                      uint32_t bgcol)
44 {
45 #if BPP == 1
46         ((uint32_t *)d)[0] = (dmask16[(font_data >> 4)] & xorcol) ^ bgcol;
47         ((uint32_t *)d)[1] = (dmask16[(font_data >> 0) & 0xf] & xorcol) ^ bgcol;
48 #elif BPP == 2
49         ((uint32_t *)d)[0] = (dmask4[(font_data >> 6)] & xorcol) ^ bgcol;
50         ((uint32_t *)d)[1] = (dmask4[(font_data >> 4) & 3] & xorcol) ^ bgcol;
51         ((uint32_t *)d)[2] = (dmask4[(font_data >> 2) & 3] & xorcol) ^ bgcol;
52         ((uint32_t *)d)[3] = (dmask4[(font_data >> 0) & 3] & xorcol) ^ bgcol;
53 #else
54         ((uint32_t *)d)[0] = (-((font_data >> 7)) & xorcol) ^ bgcol;
55         ((uint32_t *)d)[1] = (-((font_data >> 6) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
56         ((uint32_t *)d)[2] = (-((font_data >> 5) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
57         ((uint32_t *)d)[3] = (-((font_data >> 4) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
58         ((uint32_t *)d)[4] = (-((font_data >> 3) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
59         ((uint32_t *)d)[5] = (-((font_data >> 2) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
60         ((uint32_t *)d)[6] = (-((font_data >> 1) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
61         ((uint32_t *)d)[7] = (-((font_data >> 0) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
62 #endif
63 }
64
65 static void glue(vga_draw_glyph8_, DEPTH)(uint8_t *d, int linesize,
66                                           const uint8_t *font_ptr, int h,
67                                           uint32_t fgcol, uint32_t bgcol)
68 {
69     uint32_t font_data, xorcol;
70     
71     xorcol = bgcol ^ fgcol;
72     do {
73         font_data = font_ptr[0];
74         glue(vga_draw_glyph_line_, DEPTH)(d, font_data, xorcol, bgcol);
75         font_ptr += 4;
76         d += linesize;
77     } while (--h);
78 }
79
80 static void glue(vga_draw_glyph16_, DEPTH)(uint8_t *d, int linesize,
81                                           const uint8_t *font_ptr, int h,
82                                           uint32_t fgcol, uint32_t bgcol)
83 {
84     uint32_t font_data, xorcol;
85     
86     xorcol = bgcol ^ fgcol;
87     do {
88         font_data = font_ptr[0];
89         glue(vga_draw_glyph_line_, DEPTH)(d, 
90                                           expand4to8[font_data >> 4], 
91                                           xorcol, bgcol);
92         glue(vga_draw_glyph_line_, DEPTH)(d + 8 * BPP, 
93                                           expand4to8[font_data & 0x0f], 
94                                           xorcol, bgcol);
95         font_ptr += 4;
96         d += linesize;
97     } while (--h);
98 }
99
100 static void glue(vga_draw_glyph9_, DEPTH)(uint8_t *d, int linesize,
101                                           const uint8_t *font_ptr, int h, 
102                                           uint32_t fgcol, uint32_t bgcol, int dup9)
103 {
104     uint32_t font_data, xorcol, v;
105     
106     xorcol = bgcol ^ fgcol;
107     do {
108         font_data = font_ptr[0];
109 #if BPP == 1
110         cpu_to_32wu((uint32_t *)d, (dmask16[(font_data >> 4)] & xorcol) ^ bgcol);
111         v = (dmask16[(font_data >> 0) & 0xf] & xorcol) ^ bgcol;
112         cpu_to_32wu(((uint32_t *)d)+1, v);
113         if (dup9)
114             ((uint8_t *)d)[8] = v >> (24 * (1 - BIG));
115         else
116             ((uint8_t *)d)[8] = bgcol;
117         
118 #elif BPP == 2
119         cpu_to_32wu(((uint32_t *)d)+0, (dmask4[(font_data >> 6)] & xorcol) ^ bgcol);
120         cpu_to_32wu(((uint32_t *)d)+1, (dmask4[(font_data >> 4) & 3] & xorcol) ^ bgcol);
121         cpu_to_32wu(((uint32_t *)d)+2, (dmask4[(font_data >> 2) & 3] & xorcol) ^ bgcol);
122         v = (dmask4[(font_data >> 0) & 3] & xorcol) ^ bgcol;
123         cpu_to_32wu(((uint32_t *)d)+3, v);
124         if (dup9)
125             ((uint16_t *)d)[8] = v >> (16 * (1 - BIG));
126         else
127             ((uint16_t *)d)[8] = bgcol;
128 #else
129         ((uint32_t *)d)[0] = (-((font_data >> 7)) & xorcol) ^ bgcol;
130         ((uint32_t *)d)[1] = (-((font_data >> 6) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
131         ((uint32_t *)d)[2] = (-((font_data >> 5) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
132         ((uint32_t *)d)[3] = (-((font_data >> 4) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
133         ((uint32_t *)d)[4] = (-((font_data >> 3) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
134         ((uint32_t *)d)[5] = (-((font_data >> 2) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
135         ((uint32_t *)d)[6] = (-((font_data >> 1) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
136         v = (-((font_data >> 0) & 1) & xorcol) ^ bgcol;
137         ((uint32_t *)d)[7] = v;
138         if (dup9)
139             ((uint32_t *)d)[8] = v;
140         else
141             ((uint32_t *)d)[8] = bgcol;
142 #endif
143         font_ptr += 4;
144         d += linesize;
145     } while (--h);
146 }
147
148 /* 
149  * 4 color mode
150  */
151 static void glue(vga_draw_line2_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
152                                          const uint8_t *s, int width)
153 {
154     uint32_t plane_mask, *palette, data, v;
155     int x;
156
157     palette = s1->last_palette;
158     plane_mask = mask16[s1->ar[0x12] & 0xf];
159     width >>= 3;
160     for(x = 0; x < width; x++) {
161         data = ((uint32_t *)s)[0];
162         data &= plane_mask;
163         v = expand2[GET_PLANE(data, 0)];
164         v |= expand2[GET_PLANE(data, 2)] << 2;
165         ((PIXEL_TYPE *)d)[0] = palette[v >> 12];
166         ((PIXEL_TYPE *)d)[1] = palette[(v >> 8) & 0xf];
167         ((PIXEL_TYPE *)d)[2] = palette[(v >> 4) & 0xf];
168         ((PIXEL_TYPE *)d)[3] = palette[(v >> 0) & 0xf];
169
170         v = expand2[GET_PLANE(data, 1)];
171         v |= expand2[GET_PLANE(data, 3)] << 2;
172         ((PIXEL_TYPE *)d)[4] = palette[v >> 12];
173         ((PIXEL_TYPE *)d)[5] = palette[(v >> 8) & 0xf];
174         ((PIXEL_TYPE *)d)[6] = palette[(v >> 4) & 0xf];
175         ((PIXEL_TYPE *)d)[7] = palette[(v >> 0) & 0xf];
176         d += BPP * 8;
177         s += 4;
178     }
179 }
180
181 #if BPP == 1
182 #define PUT_PIXEL2(d, n, v) ((uint16_t *)d)[(n)] = (v)
183 #elif BPP == 2
184 #define PUT_PIXEL2(d, n, v) ((uint32_t *)d)[(n)] = (v)
185 #else
186 #define PUT_PIXEL2(d, n, v) \
187 ((uint32_t *)d)[2*(n)] = ((uint32_t *)d)[2*(n)+1] = (v)
188 #endif
189
190 /* 
191  * 4 color mode, dup2 horizontal
192  */
193 static void glue(vga_draw_line2d2_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
194                                            const uint8_t *s, int width)
195 {
196     uint32_t plane_mask, *palette, data, v;
197     int x;
198
199     palette = s1->last_palette;
200     plane_mask = mask16[s1->ar[0x12] & 0xf];
201     width >>= 3;
202     for(x = 0; x < width; x++) {
203         data = ((uint32_t *)s)[0];
204         data &= plane_mask;
205         v = expand2[GET_PLANE(data, 0)];
206         v |= expand2[GET_PLANE(data, 2)] << 2;
207         PUT_PIXEL2(d, 0, palette[v >> 12]);
208         PUT_PIXEL2(d, 1, palette[(v >> 8) & 0xf]);
209         PUT_PIXEL2(d, 2, palette[(v >> 4) & 0xf]);
210         PUT_PIXEL2(d, 3, palette[(v >> 0) & 0xf]);
211
212         v = expand2[GET_PLANE(data, 1)];
213         v |= expand2[GET_PLANE(data, 3)] << 2;
214         PUT_PIXEL2(d, 4, palette[v >> 12]);
215         PUT_PIXEL2(d, 5, palette[(v >> 8) & 0xf]);
216         PUT_PIXEL2(d, 6, palette[(v >> 4) & 0xf]);
217         PUT_PIXEL2(d, 7, palette[(v >> 0) & 0xf]);
218         d += BPP * 16;
219         s += 4;
220     }
221 }
222
223 /* 
224  * 16 color mode
225  */
226 static void glue(vga_draw_line4_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
227                                          const uint8_t *s, int width)
228 {
229     uint32_t plane_mask, data, v, *palette;
230     int x;
231
232     palette = s1->last_palette;
233     plane_mask = mask16[s1->ar[0x12] & 0xf];
234     width >>= 3;
235     for(x = 0; x < width; x++) {
236         data = ((uint32_t *)s)[0];
237         data &= plane_mask;
238         v = expand4[GET_PLANE(data, 0)];
239         v |= expand4[GET_PLANE(data, 1)] << 1;
240         v |= expand4[GET_PLANE(data, 2)] << 2;
241         v |= expand4[GET_PLANE(data, 3)] << 3;
242         ((PIXEL_TYPE *)d)[0] = palette[v >> 28];
243         ((PIXEL_TYPE *)d)[1] = palette[(v >> 24) & 0xf];
244         ((PIXEL_TYPE *)d)[2] = palette[(v >> 20) & 0xf];
245         ((PIXEL_TYPE *)d)[3] = palette[(v >> 16) & 0xf];
246         ((PIXEL_TYPE *)d)[4] = palette[(v >> 12) & 0xf];
247         ((PIXEL_TYPE *)d)[5] = palette[(v >> 8) & 0xf];
248         ((PIXEL_TYPE *)d)[6] = palette[(v >> 4) & 0xf];
249         ((PIXEL_TYPE *)d)[7] = palette[(v >> 0) & 0xf];
250         d += BPP * 8;
251         s += 4;
252     }
253 }
254
255 /* 
256  * 16 color mode, dup2 horizontal
257  */
258 static void glue(vga_draw_line4d2_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
259                                            const uint8_t *s, int width)
260 {
261     uint32_t plane_mask, data, v, *palette;
262     int x;
263
264     palette = s1->last_palette;
265     plane_mask = mask16[s1->ar[0x12] & 0xf];
266     width >>= 3;
267     for(x = 0; x < width; x++) {
268         data = ((uint32_t *)s)[0];
269         data &= plane_mask;
270         v = expand4[GET_PLANE(data, 0)];
271         v |= expand4[GET_PLANE(data, 1)] << 1;
272         v |= expand4[GET_PLANE(data, 2)] << 2;
273         v |= expand4[GET_PLANE(data, 3)] << 3;
274         PUT_PIXEL2(d, 0, palette[v >> 28]);
275         PUT_PIXEL2(d, 1, palette[(v >> 24) & 0xf]);
276         PUT_PIXEL2(d, 2, palette[(v >> 20) & 0xf]);
277         PUT_PIXEL2(d, 3, palette[(v >> 16) & 0xf]);
278         PUT_PIXEL2(d, 4, palette[(v >> 12) & 0xf]);
279         PUT_PIXEL2(d, 5, palette[(v >> 8) & 0xf]);
280         PUT_PIXEL2(d, 6, palette[(v >> 4) & 0xf]);
281         PUT_PIXEL2(d, 7, palette[(v >> 0) & 0xf]);
282         d += BPP * 16;
283         s += 4;
284     }
285 }
286
287 /* 
288  * 256 color mode, double pixels
289  *
290  * XXX: add plane_mask support (never used in standard VGA modes)
291  */
292 static void glue(vga_draw_line8d2_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
293                                            const uint8_t *s, int width)
294 {
295     uint32_t *palette;
296     int x;
297
298     palette = s1->last_palette;
299     width >>= 3;
300     for(x = 0; x < width; x++) {
301         PUT_PIXEL2(d, 0, palette[s[0]]);
302         PUT_PIXEL2(d, 1, palette[s[1]]);
303         PUT_PIXEL2(d, 2, palette[s[2]]);
304         PUT_PIXEL2(d, 3, palette[s[3]]);
305         d += BPP * 8;
306         s += 4;
307     }
308 }
309
310 /* 
311  * standard 256 color mode
312  *
313  * XXX: add plane_mask support (never used in standard VGA modes)
314  */
315 static void glue(vga_draw_line8_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
316                                          const uint8_t *s, int width)
317 {
318     uint32_t *palette;
319     int x;
320
321     palette = s1->last_palette;
322     width >>= 3;
323     for(x = 0; x < width; x++) {
324         ((PIXEL_TYPE *)d)[0] = palette[s[0]];
325         ((PIXEL_TYPE *)d)[1] = palette[s[1]];
326         ((PIXEL_TYPE *)d)[2] = palette[s[2]];
327         ((PIXEL_TYPE *)d)[3] = palette[s[3]];
328         ((PIXEL_TYPE *)d)[4] = palette[s[4]];
329         ((PIXEL_TYPE *)d)[5] = palette[s[5]];
330         ((PIXEL_TYPE *)d)[6] = palette[s[6]];
331         ((PIXEL_TYPE *)d)[7] = palette[s[7]];
332         d += BPP * 8;
333         s += 8;
334     }
335 }
336
337 #endif /* DEPTH != 15 */
338
339
340 /* XXX: optimize */
341
342 /* 
343  * 15 bit color
344  */
345 static void glue(vga_draw_line15_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
346                                           const uint8_t *s, int width)
347 {
348 #if DEPTH == 15 && defined(WORDS_BIGENDIAN) == defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
349     memcpy(d, s, width * 2);
350 #else
351     int w;
352     uint32_t v, r, g, b;
353
354     w = width;
355     do {
356         v = lduw_raw((void *)s);
357         r = (v >> 7) & 0xf8;
358         g = (v >> 2) & 0xf8;
359         b = (v << 3) & 0xf8;
360         ((PIXEL_TYPE *)d)[0] = glue(rgb_to_pixel, DEPTH)(r, g, b);
361         s += 2;
362         d += BPP;
363     } while (--w != 0);
364 #endif    
365 }
366
367 /* 
368  * 16 bit color
369  */
370 static void glue(vga_draw_line16_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
371                                           const uint8_t *s, int width)
372 {
373 #if DEPTH == 16 && defined(WORDS_BIGENDIAN) == defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
374     memcpy(d, s, width * 2);
375 #else
376     int w;
377     uint32_t v, r, g, b;
378
379     w = width;
380     do {
381         v = lduw_raw((void *)s);
382         r = (v >> 8) & 0xf8;
383         g = (v >> 3) & 0xfc;
384         b = (v << 3) & 0xf8;
385         ((PIXEL_TYPE *)d)[0] = glue(rgb_to_pixel, DEPTH)(r, g, b);
386         s += 2;
387         d += BPP;
388     } while (--w != 0);
389 #endif    
390 }
391
392 /* 
393  * 24 bit color
394  */
395 static void glue(vga_draw_line24_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
396                                           const uint8_t *s, int width)
397 {
398     int w;
399     uint32_t r, g, b;
400
401     w = width;
402     do {
403 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
404         r = s[0];
405         g = s[1];
406         b = s[2];
407 #else
408         b = s[0];
409         g = s[1];
410         r = s[2];
411 #endif
412         ((PIXEL_TYPE *)d)[0] = glue(rgb_to_pixel, DEPTH)(r, g, b);
413         s += 3;
414         d += BPP;
415     } while (--w != 0);
416 }
417
418 /* 
419  * 32 bit color
420  */
421 static void glue(vga_draw_line32_, DEPTH)(VGAState *s1, uint8_t *d, 
422                                           const uint8_t *s, int width)
423 {
424 #if DEPTH == 32 && defined(WORDS_BIGENDIAN) == defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
425     memcpy(d, s, width * 4);
426 #else
427     int w;
428     uint32_t r, g, b;
429
430     w = width;
431     do {
432 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
433         r = s[1];
434         g = s[2];
435         b = s[3];
436 #else
437         b = s[0];
438         g = s[1];
439         r = s[2];
440 #endif
441         ((PIXEL_TYPE *)d)[0] = glue(rgb_to_pixel, DEPTH)(r, g, b);
442         s += 4;
443         d += BPP;
444     } while (--w != 0);
445 #endif
446 }
447
448 #if DEPTH != 15
449 void glue(vga_draw_cursor_line_, DEPTH)(uint8_t *d1, 
450                                         const uint8_t *src1, 
451                                         int poffset, int w,
452                                         unsigned int color0, 
453                                         unsigned int color1,
454                                         unsigned int color_xor)
455 {
456     const uint8_t *plane0, *plane1;
457     int x, b0, b1;
458     uint8_t *d;
459
460     d = d1;
461     plane0 = src1;
462     plane1 = src1 + poffset;
463     for(x = 0; x < w; x++) {
464         b0 = (plane0[x >> 3] >> (7 - (x & 7))) & 1;
465         b1 = (plane1[x >> 3] >> (7 - (x & 7))) & 1;
466 #if DEPTH == 8
467         switch(b0 | (b1 << 1)) {
468         case 0:
469             break;
470         case 1:
471             d[0] ^= color_xor;
472             break;
473         case 2:
474             d[0] = color0;
475             break;
476         case 3:
477             d[0] = color1;
478             break;
479         }
480 #elif DEPTH == 16
481         switch(b0 | (b1 << 1)) {
482         case 0:
483             break;
484         case 1:
485             ((uint16_t *)d)[0] ^= color_xor;
486             break;
487         case 2:
488             ((uint16_t *)d)[0] = color0;
489             break;
490         case 3:
491             ((uint16_t *)d)[0] = color1;
492             break;
493         }
494 #elif DEPTH == 32
495         switch(b0 | (b1 << 1)) {
496         case 0:
497             break;
498         case 1:
499             ((uint32_t *)d)[0] ^= color_xor;
500             break;
501         case 2:
502             ((uint32_t *)d)[0] = color0;
503             break;
504         case 3:
505             ((uint32_t *)d)[0] = color1;
506             break;
507         }
508 #else
509 #error unsupported depth
510 #endif
511         d += BPP;
512     }
513 }
514 #endif
515
516 #undef PUT_PIXEL2
517 #undef DEPTH
518 #undef BPP
519 #undef PIXEL_TYPE