dda45dfef65531a44c4f0f09e462c58f60035613
[qemu] / hw / vmware_vga.c
1 /*
2  * QEMU VMware-SVGA "chipset".
3  *
4  * Copyright (c) 2007 Andrzej Zaborowski  <balrog@zabor.org>
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 VERBOSE
27 #define EMBED_STDVGA
28 #undef DIRECT_VRAM
29 #define HW_RECT_ACCEL
30 #define HW_FILL_ACCEL
31 #define HW_MOUSE_ACCEL
32
33 #ifdef EMBED_STDVGA
34 # include "vga_int.h"
35 #endif
36
37 struct vmsvga_state_s {
38 #ifdef EMBED_STDVGA
39     VGA_STATE_COMMON
40 #endif
41
42     int width;
43     int height;
44     int invalidated;
45     int depth;
46     int bypp;
47     int enable;
48     int config;
49     struct {
50         int id;
51         int x;
52         int y;
53         int on;
54     } cursor;
55
56 #ifndef EMBED_STDVGA
57     DisplayState *ds;
58     int vram_size;
59 #endif
60     uint8_t *vram;
61
62     int index;
63     int scratch_size;
64     uint32_t *scratch;
65     int new_width;
66     int new_height;
67     uint32_t guest;
68     uint32_t svgaid;
69     uint32_t wred;
70     uint32_t wgreen;
71     uint32_t wblue;
72     int syncing;
73     int fb_size;
74
75     union {
76         uint32_t *fifo;
77         struct __attribute__((__packed__)) {
78             uint32_t min;
79             uint32_t max;
80             uint32_t next_cmd;
81             uint32_t stop;
82             /* Add registers here when adding capabilities.  */
83             uint32_t fifo[0];
84         } *cmd;
85     };
86
87 #define REDRAW_FIFO_LEN 512
88     struct vmsvga_rect_s {
89         int x, y, w, h;
90     } redraw_fifo[REDRAW_FIFO_LEN];
91     int redraw_fifo_first, redraw_fifo_last;
92 };
93
94 struct pci_vmsvga_state_s {
95     PCIDevice card;
96     struct vmsvga_state_s chip;
97 };
98
99 #define SVGA_MAGIC              0x900000UL
100 #define SVGA_MAKE_ID(ver)       (SVGA_MAGIC << 8 | (ver))
101 #define SVGA_ID_0               SVGA_MAKE_ID(0)
102 #define SVGA_ID_1               SVGA_MAKE_ID(1)
103 #define SVGA_ID_2               SVGA_MAKE_ID(2)
104
105 #define SVGA_LEGACY_BASE_PORT   0x4560
106 #define SVGA_INDEX_PORT         0x0
107 #define SVGA_VALUE_PORT         0x1
108 #define SVGA_BIOS_PORT          0x2
109
110 #define SVGA_VERSION_2
111
112 #ifdef SVGA_VERSION_2
113 # define SVGA_ID                SVGA_ID_2
114 # define SVGA_IO_BASE           SVGA_LEGACY_BASE_PORT
115 # define SVGA_IO_MUL            1
116 # define SVGA_FIFO_SIZE         0x10000
117 # define SVGA_MEM_BASE          0xe0000000
118 # define SVGA_PCI_DEVICE_ID     PCI_DEVICE_ID_VMWARE_SVGA2
119 #else
120 # define SVGA_ID                SVGA_ID_1
121 # define SVGA_IO_BASE           SVGA_LEGACY_BASE_PORT
122 # define SVGA_IO_MUL            4
123 # define SVGA_FIFO_SIZE         0x10000
124 # define SVGA_MEM_BASE          0xe0000000
125 # define SVGA_PCI_DEVICE_ID     PCI_DEVICE_ID_VMWARE_SVGA
126 #endif
127
128 enum {
129     /* ID 0, 1 and 2 registers */
130     SVGA_REG_ID = 0,
131     SVGA_REG_ENABLE = 1,
132     SVGA_REG_WIDTH = 2,
133     SVGA_REG_HEIGHT = 3,
134     SVGA_REG_MAX_WIDTH = 4,
135     SVGA_REG_MAX_HEIGHT = 5,
136     SVGA_REG_DEPTH = 6,
137     SVGA_REG_BITS_PER_PIXEL = 7,        /* Current bpp in the guest */
138     SVGA_REG_PSEUDOCOLOR = 8,
139     SVGA_REG_RED_MASK = 9,
140     SVGA_REG_GREEN_MASK = 10,
141     SVGA_REG_BLUE_MASK = 11,
142     SVGA_REG_BYTES_PER_LINE = 12,
143     SVGA_REG_FB_START = 13,
144     SVGA_REG_FB_OFFSET = 14,
145     SVGA_REG_VRAM_SIZE = 15,
146     SVGA_REG_FB_SIZE = 16,
147
148     /* ID 1 and 2 registers */
149     SVGA_REG_CAPABILITIES = 17,
150     SVGA_REG_MEM_START = 18,            /* Memory for command FIFO */
151     SVGA_REG_MEM_SIZE = 19,
152     SVGA_REG_CONFIG_DONE = 20,          /* Set when memory area configured */
153     SVGA_REG_SYNC = 21,                 /* Write to force synchronization */
154     SVGA_REG_BUSY = 22,                 /* Read to check if sync is done */
155     SVGA_REG_GUEST_ID = 23,             /* Set guest OS identifier */
156     SVGA_REG_CURSOR_ID = 24,            /* ID of cursor */
157     SVGA_REG_CURSOR_X = 25,             /* Set cursor X position */
158     SVGA_REG_CURSOR_Y = 26,             /* Set cursor Y position */
159     SVGA_REG_CURSOR_ON = 27,            /* Turn cursor on/off */
160     SVGA_REG_HOST_BITS_PER_PIXEL = 28,  /* Current bpp in the host */
161     SVGA_REG_SCRATCH_SIZE = 29,         /* Number of scratch registers */
162     SVGA_REG_MEM_REGS = 30,             /* Number of FIFO registers */
163     SVGA_REG_NUM_DISPLAYS = 31,         /* Number of guest displays */
164     SVGA_REG_PITCHLOCK = 32,            /* Fixed pitch for all modes */
165
166     SVGA_PALETTE_BASE = 1024,           /* Base of SVGA color map */
167     SVGA_PALETTE_END  = SVGA_PALETTE_BASE + 767,
168     SVGA_SCRATCH_BASE = SVGA_PALETTE_BASE + 768,
169 };
170
171 #define SVGA_CAP_NONE                   0
172 #define SVGA_CAP_RECT_FILL              (1 << 0)
173 #define SVGA_CAP_RECT_COPY              (1 << 1)
174 #define SVGA_CAP_RECT_PAT_FILL          (1 << 2)
175 #define SVGA_CAP_LEGACY_OFFSCREEN       (1 << 3)
176 #define SVGA_CAP_RASTER_OP              (1 << 4)
177 #define SVGA_CAP_CURSOR                 (1 << 5)
178 #define SVGA_CAP_CURSOR_BYPASS          (1 << 6)
179 #define SVGA_CAP_CURSOR_BYPASS_2        (1 << 7)
180 #define SVGA_CAP_8BIT_EMULATION         (1 << 8)
181 #define SVGA_CAP_ALPHA_CURSOR           (1 << 9)
182 #define SVGA_CAP_GLYPH                  (1 << 10)
183 #define SVGA_CAP_GLYPH_CLIPPING         (1 << 11)
184 #define SVGA_CAP_OFFSCREEN_1            (1 << 12)
185 #define SVGA_CAP_ALPHA_BLEND            (1 << 13)
186 #define SVGA_CAP_3D                     (1 << 14)
187 #define SVGA_CAP_EXTENDED_FIFO          (1 << 15)
188 #define SVGA_CAP_MULTIMON               (1 << 16)
189 #define SVGA_CAP_PITCHLOCK              (1 << 17)
190
191 /*
192  * FIFO offsets (seen as an array of 32-bit words)
193  */
194 enum {
195     /*
196      * The original defined FIFO offsets
197      */
198     SVGA_FIFO_MIN = 0,
199     SVGA_FIFO_MAX,      /* The distance from MIN to MAX must be at least 10K */
200     SVGA_FIFO_NEXT_CMD,
201     SVGA_FIFO_STOP,
202
203     /*
204      * Additional offsets added as of SVGA_CAP_EXTENDED_FIFO
205      */
206     SVGA_FIFO_CAPABILITIES = 4,
207     SVGA_FIFO_FLAGS,
208     SVGA_FIFO_FENCE,
209     SVGA_FIFO_3D_HWVERSION,
210     SVGA_FIFO_PITCHLOCK,
211 };
212
213 #define SVGA_FIFO_CAP_NONE              0
214 #define SVGA_FIFO_CAP_FENCE             (1 << 0)
215 #define SVGA_FIFO_CAP_ACCELFRONT        (1 << 1)
216 #define SVGA_FIFO_CAP_PITCHLOCK         (1 << 2)
217
218 #define SVGA_FIFO_FLAG_NONE             0
219 #define SVGA_FIFO_FLAG_ACCELFRONT       (1 << 0)
220
221 /* These values can probably be changed arbitrarily.  */
222 #define SVGA_SCRATCH_SIZE               0x8000
223 #define SVGA_MAX_WIDTH                  2360
224 #define SVGA_MAX_HEIGHT                 1770
225
226 #ifdef VERBOSE
227 # define GUEST_OS_BASE          0x5001
228 static const char *vmsvga_guest_id[] = {
229     [0x0] = "Dos",
230     [0x1] = "Windows 3.1",
231     [0x2] = "Windows 95",
232     [0x3] = "Windows 98",
233     [0x4] = "Windows ME",
234     [0x5] = "Windows NT",
235     [0x6] = "Windows 2000",
236     [0x7] = "Linux",
237     [0x8] = "OS/2",
238     [0x9] = "Unknown",
239     [0xa] = "BSD",
240     [0xb] = "Whistler",
241 };
242 #endif
243
244 enum {
245     SVGA_CMD_INVALID_CMD = 0,
246     SVGA_CMD_UPDATE = 1,
247     SVGA_CMD_RECT_FILL = 2,
248     SVGA_CMD_RECT_COPY = 3,
249     SVGA_CMD_DEFINE_BITMAP = 4,
250     SVGA_CMD_DEFINE_BITMAP_SCANLINE = 5,
251     SVGA_CMD_DEFINE_PIXMAP = 6,
252     SVGA_CMD_DEFINE_PIXMAP_SCANLINE = 7,
253     SVGA_CMD_RECT_BITMAP_FILL = 8,
254     SVGA_CMD_RECT_PIXMAP_FILL = 9,
255     SVGA_CMD_RECT_BITMAP_COPY = 10,
256     SVGA_CMD_RECT_PIXMAP_COPY = 11,
257     SVGA_CMD_FREE_OBJECT = 12,
258     SVGA_CMD_RECT_ROP_FILL = 13,
259     SVGA_CMD_RECT_ROP_COPY = 14,
260     SVGA_CMD_RECT_ROP_BITMAP_FILL = 15,
261     SVGA_CMD_RECT_ROP_PIXMAP_FILL = 16,
262     SVGA_CMD_RECT_ROP_BITMAP_COPY = 17,
263     SVGA_CMD_RECT_ROP_PIXMAP_COPY = 18,
264     SVGA_CMD_DEFINE_CURSOR = 19,
265     SVGA_CMD_DISPLAY_CURSOR = 20,
266     SVGA_CMD_MOVE_CURSOR = 21,
267     SVGA_CMD_DEFINE_ALPHA_CURSOR = 22,
268     SVGA_CMD_DRAW_GLYPH = 23,
269     SVGA_CMD_DRAW_GLYPH_CLIPPED = 24,
270     SVGA_CMD_UPDATE_VERBOSE = 25,
271     SVGA_CMD_SURFACE_FILL = 26,
272     SVGA_CMD_SURFACE_COPY = 27,
273     SVGA_CMD_SURFACE_ALPHA_BLEND = 28,
274     SVGA_CMD_FRONT_ROP_FILL = 29,
275     SVGA_CMD_FENCE = 30,
276 };
277
278 /* Legal values for the SVGA_REG_CURSOR_ON register in cursor bypass mode */
279 enum {
280     SVGA_CURSOR_ON_HIDE = 0,
281     SVGA_CURSOR_ON_SHOW = 1,
282     SVGA_CURSOR_ON_REMOVE_FROM_FB = 2,
283     SVGA_CURSOR_ON_RESTORE_TO_FB = 3,
284 };
285
286 static inline void vmsvga_update_rect(struct vmsvga_state_s *s,
287                 int x, int y, int w, int h)
288 {
289 #ifndef DIRECT_VRAM
290     int line = h;
291     int bypl = s->bypp * s->width;
292     int width = s->bypp * w;
293     int start = s->bypp * x + bypl * y;
294     uint8_t *src = s->vram + start;
295     uint8_t *dst = s->ds->data + start;
296
297     for (; line > 0; line --, src += bypl, dst += bypl)
298         memcpy(dst, src, width);
299 #endif
300
301     dpy_update(s->ds, x, y, w, h);
302 }
303
304 static inline void vmsvga_update_screen(struct vmsvga_state_s *s)
305 {
306 #ifndef DIRECT_VRAM
307     memcpy(s->ds->data, s->vram, s->bypp * s->width * s->height);
308 #endif
309
310     dpy_update(s->ds, 0, 0, s->width, s->height);
311 }
312
313 #ifdef DIRECT_VRAM
314 # define vmsvga_update_rect_delayed     vmsvga_update_rect
315 #else
316 static inline void vmsvga_update_rect_delayed(struct vmsvga_state_s *s,
317                 int x, int y, int w, int h)
318 {
319     struct vmsvga_rect_s *rect = &s->redraw_fifo[s->redraw_fifo_last ++];
320     s->redraw_fifo_last &= REDRAW_FIFO_LEN - 1;
321     rect->x = x;
322     rect->y = y;
323     rect->w = w;
324     rect->h = h;
325 }
326 #endif
327
328 static inline void vmsvga_update_rect_flush(struct vmsvga_state_s *s)
329 {
330     struct vmsvga_rect_s *rect;
331     if (s->invalidated) {
332         s->redraw_fifo_first = s->redraw_fifo_last;
333         return;
334     }
335     /* Overlapping region updates can be optimised out here - if someone
336      * knows a smart algorithm to do that, please share.  */
337     while (s->redraw_fifo_first != s->redraw_fifo_last) {
338         rect = &s->redraw_fifo[s->redraw_fifo_first ++];
339         s->redraw_fifo_first &= REDRAW_FIFO_LEN - 1;
340         vmsvga_update_rect(s, rect->x, rect->y, rect->w, rect->h);
341     }
342 }
343
344 #ifdef HW_RECT_ACCEL
345 static inline void vmsvga_copy_rect(struct vmsvga_state_s *s,
346                 int x0, int y0, int x1, int y1, int w, int h)
347 {
348 # ifdef DIRECT_VRAM
349     uint8_t *vram = s->ds->data;
350 # else
351     uint8_t *vram = s->vram;
352 # endif
353     int bypl = s->bypp * s->width;
354     int width = s->bypp * w;
355     int line = h;
356     uint8_t *ptr[2];
357
358 # ifdef DIRECT_VRAM
359     if (s->ds->dpy_copy)
360         s->ds->dpy_copy(s->ds, x0, y0, x1, y1, w, h);
361     else
362 # endif
363     {
364         if (y1 > y0) {
365             ptr[0] = vram + s->bypp * x0 + bypl * (y0 + h - 1);
366             ptr[1] = vram + s->bypp * x1 + bypl * (y1 + h - 1);
367             for (; line > 0; line --, ptr[0] -= bypl, ptr[1] -= bypl)
368                 memmove(ptr[1], ptr[0], width);
369         } else {
370             ptr[0] = vram + s->bypp * x0 + bypl * y0;
371             ptr[1] = vram + s->bypp * x1 + bypl * y1;
372             for (; line > 0; line --, ptr[0] += bypl, ptr[1] += bypl)
373                 memmove(ptr[1], ptr[0], width);
374         }
375     }
376
377     vmsvga_update_rect_delayed(s, x1, y1, w, h);
378 }
379 #endif
380
381 #ifdef HW_FILL_ACCEL
382 static inline void vmsvga_fill_rect(struct vmsvga_state_s *s,
383                 uint32_t c, int x, int y, int w, int h)
384 {
385 # ifdef DIRECT_VRAM
386     uint8_t *vram = s->ds->data;
387 # else
388     uint8_t *vram = s->vram;
389 # endif
390     int bypp = s->bypp;
391     int bypl = bypp * s->width;
392     int width = bypp * w;
393     int line = h;
394     int column;
395     uint8_t *fst = vram + bypp * x + bypl * y;
396     uint8_t *dst;
397     uint8_t *src;
398     uint8_t col[4];
399
400 # ifdef DIRECT_VRAM
401     if (s->ds->dpy_fill)
402         s->ds->dpy_fill(s->ds, x, y, w, h, c);
403     else
404 # endif
405     {
406         col[0] = c;
407         col[1] = c >> 8;
408         col[2] = c >> 16;
409         col[3] = c >> 24;
410
411         if (line --) {
412             dst = fst;
413             src = col;
414             for (column = width; column > 0; column --) {
415                 *(dst ++) = *(src ++);
416                 if (src - col == bypp)
417                     src = col;
418             }
419             dst = fst;
420             for (; line > 0; line --) {
421                 dst += bypl;
422                 memcpy(dst, fst, width);
423             }
424         }
425     }
426
427     vmsvga_update_rect_delayed(s, x, y, w, h);
428 }
429 #endif
430
431 struct vmsvga_cursor_definition_s {
432     int width;
433     int height;
434     int id;
435     int bpp;
436     int hot_x;
437     int hot_y;
438     uint32_t mask[1024];
439     uint32_t image[1024];
440 };
441
442 #define SVGA_BITMAP_SIZE(w, h)          ((((w) + 31) >> 5) * (h))
443 #define SVGA_PIXMAP_SIZE(w, h, bpp)     (((((w) * (bpp)) + 31) >> 5) * (h))
444
445 #ifdef HW_MOUSE_ACCEL
446 static inline void vmsvga_cursor_define(struct vmsvga_state_s *s,
447                 struct vmsvga_cursor_definition_s *c)
448 {
449     int i;
450     for (i = SVGA_BITMAP_SIZE(c->width, c->height) - 1; i >= 0; i --)
451         c->mask[i] = ~c->mask[i];
452
453     if (s->ds->cursor_define)
454         s->ds->cursor_define(c->width, c->height, c->bpp, c->hot_x, c->hot_y,
455                         (uint8_t *) c->image, (uint8_t *) c->mask);
456 }
457 #endif
458
459 static inline int vmsvga_fifo_empty(struct vmsvga_state_s *s)
460 {
461     if (!s->config || !s->enable)
462         return 0;
463     return (s->cmd->next_cmd == s->cmd->stop);
464 }
465
466 static inline uint32_t vmsvga_fifo_read(struct vmsvga_state_s *s)
467 {
468     uint32_t cmd = s->fifo[s->cmd->stop >> 2];
469     s->cmd->stop += 4;
470     if (s->cmd->stop >= s->cmd->max)
471         s->cmd->stop = s->cmd->min;
472     return cmd;
473 }
474
475 static void vmsvga_fifo_run(struct vmsvga_state_s *s)
476 {
477     uint32_t cmd, colour;
478     int args = 0;
479     int x, y, dx, dy, width, height;
480     struct vmsvga_cursor_definition_s cursor;
481     while (!vmsvga_fifo_empty(s))
482         switch (cmd = vmsvga_fifo_read(s)) {
483         case SVGA_CMD_UPDATE:
484         case SVGA_CMD_UPDATE_VERBOSE:
485             x = vmsvga_fifo_read(s);
486             y = vmsvga_fifo_read(s);
487             width = vmsvga_fifo_read(s);
488             height = vmsvga_fifo_read(s);
489             vmsvga_update_rect_delayed(s, x, y, width, height);
490             break;
491
492         case SVGA_CMD_RECT_FILL:
493             colour = vmsvga_fifo_read(s);
494             x = vmsvga_fifo_read(s);
495             y = vmsvga_fifo_read(s);
496             width = vmsvga_fifo_read(s);
497             height = vmsvga_fifo_read(s);
498 #ifdef HW_FILL_ACCEL
499             vmsvga_fill_rect(s, colour, x, y, width, height);
500             break;
501 #else
502             goto badcmd;
503 #endif
504
505         case SVGA_CMD_RECT_COPY:
506             x = vmsvga_fifo_read(s);
507             y = vmsvga_fifo_read(s);
508             dx = vmsvga_fifo_read(s);
509             dy = vmsvga_fifo_read(s);
510             width = vmsvga_fifo_read(s);
511             height = vmsvga_fifo_read(s);
512 #ifdef HW_RECT_ACCEL
513             vmsvga_copy_rect(s, x, y, dx, dy, width, height);
514             break;
515 #else
516             goto badcmd;
517 #endif
518
519         case SVGA_CMD_DEFINE_CURSOR:
520             cursor.id = vmsvga_fifo_read(s);
521             cursor.hot_x = vmsvga_fifo_read(s);
522             cursor.hot_y = vmsvga_fifo_read(s);
523             cursor.width = x = vmsvga_fifo_read(s);
524             cursor.height = y = vmsvga_fifo_read(s);
525             vmsvga_fifo_read(s);
526             cursor.bpp = vmsvga_fifo_read(s);
527             for (args = 0; args < SVGA_BITMAP_SIZE(x, y); args ++)
528                 cursor.mask[args] = vmsvga_fifo_read(s);
529             for (args = 0; args < SVGA_PIXMAP_SIZE(x, y, cursor.bpp); args ++)
530                 cursor.image[args] = vmsvga_fifo_read(s);
531 #ifdef HW_MOUSE_ACCEL
532             vmsvga_cursor_define(s, &cursor);
533             break;
534 #else
535             args = 0;
536             goto badcmd;
537 #endif
538
539         /*
540          * Other commands that we at least know the number of arguments
541          * for so we can avoid FIFO desync if driver uses them illegally.
542          */
543         case SVGA_CMD_DEFINE_ALPHA_CURSOR:
544             vmsvga_fifo_read(s);
545             vmsvga_fifo_read(s);
546             vmsvga_fifo_read(s);
547             x = vmsvga_fifo_read(s);
548             y = vmsvga_fifo_read(s);
549             args = x * y;
550             goto badcmd;
551         case SVGA_CMD_RECT_ROP_FILL:
552             args = 6;
553             goto badcmd;
554         case SVGA_CMD_RECT_ROP_COPY:
555             args = 7;
556             goto badcmd;
557         case SVGA_CMD_DRAW_GLYPH_CLIPPED:
558             vmsvga_fifo_read(s);
559             vmsvga_fifo_read(s);
560             args = 7 + (vmsvga_fifo_read(s) >> 2);
561             goto badcmd;
562         case SVGA_CMD_SURFACE_ALPHA_BLEND:
563             args = 12;
564             goto badcmd;
565
566         /*
567          * Other commands that are not listed as depending on any
568          * CAPABILITIES bits, but are not described in the README either.
569          */
570         case SVGA_CMD_SURFACE_FILL:
571         case SVGA_CMD_SURFACE_COPY:
572         case SVGA_CMD_FRONT_ROP_FILL:
573         case SVGA_CMD_FENCE:
574         case SVGA_CMD_INVALID_CMD:
575             break; /* Nop */
576
577         default:
578         badcmd:
579             while (args --)
580                 vmsvga_fifo_read(s);
581             printf("%s: Unknown command 0x%02x in SVGA command FIFO\n",
582                             __FUNCTION__, cmd);
583             break;
584         }
585
586     s->syncing = 0;
587 }
588
589 static uint32_t vmsvga_index_read(void *opaque, uint32_t address)
590 {
591     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
592     return s->index;
593 }
594
595 static void vmsvga_index_write(void *opaque, uint32_t address, uint32_t index)
596 {
597     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
598     s->index = index;
599 }
600
601 static uint32_t vmsvga_value_read(void *opaque, uint32_t address)
602 {
603     uint32_t caps;
604     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
605     switch (s->index) {
606     case SVGA_REG_ID:
607         return s->svgaid;
608
609     case SVGA_REG_ENABLE:
610         return s->enable;
611
612     case SVGA_REG_WIDTH:
613         return s->width;
614
615     case SVGA_REG_HEIGHT:
616         return s->height;
617
618     case SVGA_REG_MAX_WIDTH:
619         return SVGA_MAX_WIDTH;
620
621     case SVGA_REG_MAX_HEIGHT:
622         return SVGA_MAX_WIDTH;
623
624     case SVGA_REG_DEPTH:
625         return s->depth;
626
627     case SVGA_REG_BITS_PER_PIXEL:
628         return (s->depth + 7) & ~7;
629
630     case SVGA_REG_PSEUDOCOLOR:
631         return 0x0;
632
633     case SVGA_REG_RED_MASK:
634         return s->wred;
635     case SVGA_REG_GREEN_MASK:
636         return s->wgreen;
637     case SVGA_REG_BLUE_MASK:
638         return s->wblue;
639
640     case SVGA_REG_BYTES_PER_LINE:
641         return ((s->depth + 7) >> 3) * s->new_width;
642
643     case SVGA_REG_FB_START:
644         return SVGA_MEM_BASE;
645
646     case SVGA_REG_FB_OFFSET:
647         return 0x0;
648
649     case SVGA_REG_VRAM_SIZE:
650         return s->vram_size - SVGA_FIFO_SIZE;
651
652     case SVGA_REG_FB_SIZE:
653         return s->fb_size;
654
655     case SVGA_REG_CAPABILITIES:
656         caps = SVGA_CAP_NONE;
657 #ifdef HW_RECT_ACCEL
658         caps |= SVGA_CAP_RECT_COPY;
659 #endif
660 #ifdef HW_FILL_ACCEL
661         caps |= SVGA_CAP_RECT_FILL;
662 #endif
663 #ifdef HW_MOUSE_ACCEL
664         if (s->ds->mouse_set)
665             caps |= SVGA_CAP_CURSOR | SVGA_CAP_CURSOR_BYPASS_2 |
666                     SVGA_CAP_CURSOR_BYPASS;
667 #endif
668         return caps;
669
670     case SVGA_REG_MEM_START:
671         return SVGA_MEM_BASE + s->vram_size - SVGA_FIFO_SIZE;
672
673     case SVGA_REG_MEM_SIZE:
674         return SVGA_FIFO_SIZE;
675
676     case SVGA_REG_CONFIG_DONE:
677         return s->config;
678
679     case SVGA_REG_SYNC:
680     case SVGA_REG_BUSY:
681         return s->syncing;
682
683     case SVGA_REG_GUEST_ID:
684         return s->guest;
685
686     case SVGA_REG_CURSOR_ID:
687         return s->cursor.id;
688
689     case SVGA_REG_CURSOR_X:
690         return s->cursor.x;
691
692     case SVGA_REG_CURSOR_Y:
693         return s->cursor.x;
694
695     case SVGA_REG_CURSOR_ON:
696         return s->cursor.on;
697
698     case SVGA_REG_HOST_BITS_PER_PIXEL:
699         return (s->depth + 7) & ~7;
700
701     case SVGA_REG_SCRATCH_SIZE:
702         return s->scratch_size;
703
704     case SVGA_REG_MEM_REGS:
705     case SVGA_REG_NUM_DISPLAYS:
706     case SVGA_REG_PITCHLOCK:
707     case SVGA_PALETTE_BASE ... SVGA_PALETTE_END:
708         return 0;
709
710     default:
711         if (s->index >= SVGA_SCRATCH_BASE &&
712                 s->index < SVGA_SCRATCH_BASE + s->scratch_size)
713             return s->scratch[s->index - SVGA_SCRATCH_BASE];
714         printf("%s: Bad register %02x\n", __FUNCTION__, s->index);
715     }
716
717     return 0;
718 }
719
720 static void vmsvga_value_write(void *opaque, uint32_t address, uint32_t value)
721 {
722     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
723     switch (s->index) {
724     case SVGA_REG_ID:
725         if (value == SVGA_ID_2 || value == SVGA_ID_1 || value == SVGA_ID_0)
726             s->svgaid = value;
727         break;
728
729     case SVGA_REG_ENABLE:
730         s->enable = s->config = value & s->config;
731         s->width = -1;
732         s->height = -1;
733         s->invalidated = 1;
734 #ifdef EMBED_STDVGA
735         s->invalidate(opaque);
736 #endif
737         if (s->enable)
738             s->fb_size = ((s->depth + 7) >> 3) * s->new_width * s->new_height;
739         break;
740
741     case SVGA_REG_WIDTH:
742         s->new_width = value;
743         s->invalidated = 1;
744         break;
745
746     case SVGA_REG_HEIGHT:
747         s->new_height = value;
748         s->invalidated = 1;
749         break;
750
751     case SVGA_REG_DEPTH:
752     case SVGA_REG_BITS_PER_PIXEL:
753         if (value != s->depth) {
754             printf("%s: Bad colour depth: %i bits\n", __FUNCTION__, value);
755             s->config = 0;
756         }
757         break;
758
759     case SVGA_REG_CONFIG_DONE:
760         if (value) {
761             s->fifo = (uint32_t *) &s->vram[s->vram_size - SVGA_FIFO_SIZE];
762             /* Check range and alignment.  */
763             if ((s->cmd->min | s->cmd->max |
764                         s->cmd->next_cmd | s->cmd->stop) & 3)
765                 break;
766             if (s->cmd->min < (uint8_t *) s->cmd->fifo - (uint8_t *) s->fifo)
767                 break;
768             if (s->cmd->max > SVGA_FIFO_SIZE)
769                 break;
770             if (s->cmd->max < s->cmd->min + 10 * 1024)
771                 break;
772         }
773         s->config = value;
774         break;
775
776     case SVGA_REG_SYNC:
777         s->syncing = 1;
778         vmsvga_fifo_run(s); /* Or should we just wait for update_display? */
779         break;
780
781     case SVGA_REG_GUEST_ID:
782         s->guest = value;
783 #ifdef VERBOSE
784         if (value >= GUEST_OS_BASE && value < GUEST_OS_BASE +
785                 sizeof(vmsvga_guest_id) / sizeof(*vmsvga_guest_id))
786             printf("%s: guest runs %s.\n", __FUNCTION__,
787                             vmsvga_guest_id[value - GUEST_OS_BASE]);
788 #endif
789         break;
790
791     case SVGA_REG_CURSOR_ID:
792         s->cursor.id = value;
793         break;
794
795     case SVGA_REG_CURSOR_X:
796         s->cursor.x = value;
797         break;
798
799     case SVGA_REG_CURSOR_Y:
800         s->cursor.y = value;
801         break;
802
803     case SVGA_REG_CURSOR_ON:
804         s->cursor.on |= (value == SVGA_CURSOR_ON_SHOW);
805         s->cursor.on &= (value != SVGA_CURSOR_ON_HIDE);
806 #ifdef HW_MOUSE_ACCEL
807         if (s->ds->mouse_set && value <= SVGA_CURSOR_ON_SHOW)
808             s->ds->mouse_set(s->cursor.x, s->cursor.y, s->cursor.on);
809 #endif
810         break;
811
812     case SVGA_REG_MEM_REGS:
813     case SVGA_REG_NUM_DISPLAYS:
814     case SVGA_REG_PITCHLOCK:
815     case SVGA_PALETTE_BASE ... SVGA_PALETTE_END:
816         break;
817
818     default:
819         if (s->index >= SVGA_SCRATCH_BASE &&
820                 s->index < SVGA_SCRATCH_BASE + s->scratch_size) {
821             s->scratch[s->index - SVGA_SCRATCH_BASE] = value;
822             break;
823         }
824         printf("%s: Bad register %02x\n", __FUNCTION__, s->index);
825     }
826 }
827
828 static uint32_t vmsvga_bios_read(void *opaque, uint32_t address)
829 {
830     printf("%s: what are we supposed to return?\n", __FUNCTION__);
831     return 0xcafe;
832 }
833
834 static void vmsvga_bios_write(void *opaque, uint32_t address, uint32_t data)
835 {
836     printf("%s: what are we supposed to do with (%08x)?\n",
837                     __FUNCTION__, data);
838 }
839
840 static inline void vmsvga_size(struct vmsvga_state_s *s)
841 {
842     if (s->new_width != s->width || s->new_height != s->height) {
843         s->width = s->new_width;
844         s->height = s->new_height;
845         dpy_resize(s->ds, s->width, s->height);
846         s->invalidated = 1;
847     }
848 }
849
850 static void vmsvga_update_display(void *opaque)
851 {
852     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
853     if (!s->enable) {
854 #ifdef EMBED_STDVGA
855         s->update(opaque);
856 #endif
857         return;
858     }
859
860     vmsvga_size(s);
861
862     vmsvga_fifo_run(s);
863     vmsvga_update_rect_flush(s);
864
865     /*
866      * Is it more efficient to look at vram VGA-dirty bits or wait
867      * for the driver to issue SVGA_CMD_UPDATE?
868      */
869     if (s->invalidated) {
870         s->invalidated = 0;
871         vmsvga_update_screen(s);
872     }
873 }
874
875 static void vmsvga_reset(struct vmsvga_state_s *s)
876 {
877     s->index = 0;
878     s->enable = 0;
879     s->config = 0;
880     s->width = -1;
881     s->height = -1;
882     s->svgaid = SVGA_ID;
883     s->depth = s->ds->depth ? s->ds->depth : 24;
884     s->bypp = (s->depth + 7) >> 3;
885     s->cursor.on = 0;
886     s->redraw_fifo_first = 0;
887     s->redraw_fifo_last = 0;
888     switch (s->depth) {
889     case 8:
890         s->wred   = 0x00000007;
891         s->wgreen = 0x00000038;
892         s->wblue  = 0x000000c0;
893         break;
894     case 15:
895         s->wred   = 0x0000001f;
896         s->wgreen = 0x000003e0;
897         s->wblue  = 0x00007c00;
898         break;
899     case 16:
900         s->wred   = 0x0000001f;
901         s->wgreen = 0x000007e0;
902         s->wblue  = 0x0000f800;
903         break;
904     case 24:
905         s->wred   = 0x000000ff;
906         s->wgreen = 0x0000ff00;
907         s->wblue  = 0x00ff0000;
908         break;
909     case 32:
910         s->wred   = 0x000000ff;
911         s->wgreen = 0x0000ff00;
912         s->wblue  = 0x00ff0000;
913         break;
914     }
915     s->syncing = 0;
916 }
917
918 static void vmsvga_invalidate_display(void *opaque)
919 {
920     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
921     if (!s->enable) {
922 #ifdef EMBED_STDVGA
923         s->invalidate(opaque);
924 #endif
925         return;
926     }
927
928     s->invalidated = 1;
929 }
930
931 static void vmsvga_screen_dump(void *opaque, const char *filename)
932 {
933     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
934     if (!s->enable) {
935 #ifdef EMBED_STDVGA
936         s->screen_dump(opaque, filename);
937 #endif
938         return;
939     }
940
941     /* TODO */
942 }
943
944 #ifdef DIRECT_VRAM
945 static uint32_t vmsvga_vram_readb(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
946 {
947     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
948     addr -= SVGA_MEM_BASE;
949     if (addr < s->fb_size)
950         return *(uint8_t *) (s->ds->data + addr);
951     else
952         return *(uint8_t *) (s->vram + addr);
953 }
954
955 static uint32_t vmsvga_vram_readw(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
956 {
957     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
958     addr -= SVGA_MEM_BASE;
959     if (addr < s->fb_size)
960         return *(uint16_t *) (s->ds->data + addr);
961     else
962         return *(uint16_t *) (s->vram + addr);
963 }
964
965 static uint32_t vmsvga_vram_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
966 {
967     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
968     addr -= SVGA_MEM_BASE;
969     if (addr < s->fb_size)
970         return *(uint32_t *) (s->ds->data + addr);
971     else
972         return *(uint32_t *) (s->vram + addr);
973 }
974
975 static void vmsvga_vram_writeb(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
976                 uint32_t value)
977 {
978     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
979     addr -= SVGA_MEM_BASE;
980     if (addr < s->fb_size)
981         *(uint8_t *) (s->ds->data + addr) = value;
982     else
983         *(uint8_t *) (s->vram + addr) = value;
984 }
985
986 static void vmsvga_vram_writew(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
987                 uint32_t value)
988 {
989     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
990     addr -= SVGA_MEM_BASE;
991     if (addr < s->fb_size)
992         *(uint16_t *) (s->ds->data + addr) = value;
993     else
994         *(uint16_t *) (s->vram + addr) = value;
995 }
996
997 static void vmsvga_vram_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
998                 uint32_t value)
999 {
1000     struct vmsvga_state_s *s = (struct vmsvga_state_s *) opaque;
1001     addr -= SVGA_MEM_BASE;
1002     if (addr < s->fb_size)
1003         *(uint32_t *) (s->ds->data + addr) = value;
1004     else
1005         *(uint32_t *) (s->vram + addr) = value;
1006 }
1007
1008 static CPUReadMemoryFunc *vmsvga_vram_read[] = {
1009     vmsvga_vram_readb,
1010     vmsvga_vram_readw,
1011     vmsvga_vram_readl,
1012 };
1013
1014 static CPUWriteMemoryFunc *vmsvga_vram_write[] = {
1015     vmsvga_vram_writeb,
1016     vmsvga_vram_writew,
1017     vmsvga_vram_writel,
1018 };
1019 #endif
1020
1021 static void vmsvga_save(struct vmsvga_state_s *s, QEMUFile *f)
1022 {
1023     qemu_put_be32s(f, &s->depth);
1024     qemu_put_be32s(f, &s->enable);
1025     qemu_put_be32s(f, &s->config);
1026     qemu_put_be32s(f, &s->cursor.id);
1027     qemu_put_be32s(f, &s->cursor.x);
1028     qemu_put_be32s(f, &s->cursor.y);
1029     qemu_put_be32s(f, &s->cursor.on);
1030     qemu_put_be32s(f, &s->index);
1031     qemu_put_buffer(f, (uint8_t *) s->scratch, s->scratch_size * 4);
1032     qemu_put_be32s(f, &s->new_width);
1033     qemu_put_be32s(f, &s->new_height);
1034     qemu_put_be32s(f, &s->guest);
1035     qemu_put_be32s(f, &s->svgaid);
1036     qemu_put_be32s(f, &s->syncing);
1037     qemu_put_be32s(f, &s->fb_size);
1038 }
1039
1040 static int vmsvga_load(struct vmsvga_state_s *s, QEMUFile *f)
1041 {
1042     int depth;
1043     qemu_get_be32s(f, &depth);
1044     qemu_get_be32s(f, &s->enable);
1045     qemu_get_be32s(f, &s->config);
1046     qemu_get_be32s(f, &s->cursor.id);
1047     qemu_get_be32s(f, &s->cursor.x);
1048     qemu_get_be32s(f, &s->cursor.y);
1049     qemu_get_be32s(f, &s->cursor.on);
1050     qemu_get_be32s(f, &s->index);
1051     qemu_get_buffer(f, (uint8_t *) s->scratch, s->scratch_size * 4);
1052     qemu_get_be32s(f, &s->new_width);
1053     qemu_get_be32s(f, &s->new_height);
1054     qemu_get_be32s(f, &s->guest);
1055     qemu_get_be32s(f, &s->svgaid);
1056     qemu_get_be32s(f, &s->syncing);
1057     qemu_get_be32s(f, &s->fb_size);
1058
1059     if (s->enable && depth != s->depth) {
1060         printf("%s: need colour depth of %i bits to resume operation.\n",
1061                         __FUNCTION__, depth);
1062         return -EINVAL;
1063     }
1064
1065     s->invalidated = 1;
1066     if (s->config)
1067         s->fifo = (uint32_t *) &s->vram[s->vram_size - SVGA_FIFO_SIZE];
1068
1069     return 0;
1070 }
1071
1072 static void vmsvga_init(struct vmsvga_state_s *s, DisplayState *ds,
1073                 uint8_t *vga_ram_base, unsigned long vga_ram_offset,
1074                 int vga_ram_size)
1075 {
1076     int iomemtype;
1077     s->ds = ds;
1078     s->vram = vga_ram_base;
1079     s->vram_size = vga_ram_size;
1080
1081     s->scratch_size = SVGA_SCRATCH_SIZE;
1082     s->scratch = (uint32_t *) qemu_malloc(s->scratch_size * 4);
1083
1084     vmsvga_reset(s);
1085
1086 #ifdef DIRECT_VRAM
1087     iomemtype = cpu_register_io_memory(0, vmsvga_vram_read,
1088                     vmsvga_vram_write, s);
1089 #else
1090     iomemtype = vga_ram_offset | IO_MEM_RAM;
1091 #endif
1092     cpu_register_physical_memory(SVGA_MEM_BASE, vga_ram_size,
1093                     iomemtype);
1094
1095     register_ioport_read(SVGA_IO_BASE + SVGA_IO_MUL * SVGA_INDEX_PORT,
1096                     1, 4, vmsvga_index_read, s);
1097     register_ioport_write(SVGA_IO_BASE + SVGA_IO_MUL * SVGA_INDEX_PORT,
1098                     1, 4, vmsvga_index_write, s);
1099     register_ioport_read(SVGA_IO_BASE + SVGA_IO_MUL * SVGA_VALUE_PORT,
1100                     1, 4, vmsvga_value_read, s);
1101     register_ioport_write(SVGA_IO_BASE + SVGA_IO_MUL * SVGA_VALUE_PORT,
1102                     1, 4, vmsvga_value_write, s);
1103     register_ioport_read(SVGA_IO_BASE + SVGA_IO_MUL * SVGA_BIOS_PORT,
1104                     1, 4, vmsvga_bios_read, s);
1105     register_ioport_write(SVGA_IO_BASE + SVGA_IO_MUL * SVGA_BIOS_PORT,
1106                     1, 4, vmsvga_bios_write, s);
1107
1108     graphic_console_init(ds, vmsvga_update_display,
1109                     vmsvga_invalidate_display, vmsvga_screen_dump, s);
1110
1111 #ifdef EMBED_STDVGA
1112     vga_common_init((VGAState *) s, ds,
1113                     vga_ram_base, vga_ram_offset, vga_ram_size);
1114     vga_init((VGAState *) s);
1115 #endif
1116 }
1117
1118 static void pci_vmsvga_save(QEMUFile *f, void *opaque)
1119 {
1120     struct pci_vmsvga_state_s *s = (struct pci_vmsvga_state_s *) opaque;
1121     pci_device_save(&s->card, f);
1122     vmsvga_save(&s->chip, f);
1123 }
1124
1125 static int pci_vmsvga_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
1126 {
1127     struct pci_vmsvga_state_s *s = (struct pci_vmsvga_state_s *) opaque;
1128     int ret;
1129
1130     ret = pci_device_load(&s->card, f);
1131     if (ret < 0)
1132         return ret;
1133
1134     ret = vmsvga_load(&s->chip, f);
1135     if (ret < 0)
1136         return ret;
1137
1138     return 0;
1139 }
1140
1141 #define PCI_VENDOR_ID_VMWARE            0x15ad
1142 #define PCI_DEVICE_ID_VMWARE_SVGA2      0x0405
1143 #define PCI_DEVICE_ID_VMWARE_SVGA       0x0710
1144 #define PCI_DEVICE_ID_VMWARE_NET        0x0720
1145 #define PCI_DEVICE_ID_VMWARE_SCSI       0x0730
1146 #define PCI_DEVICE_ID_VMWARE_IDE        0x1729
1147 #define PCI_CLASS_BASE_DISPLAY          0x03
1148 #define PCI_CLASS_SUB_VGA               0x00
1149 #define PCI_CLASS_HEADERTYPE_00h        0x00
1150
1151 void pci_vmsvga_init(PCIBus *bus, DisplayState *ds, uint8_t *vga_ram_base,
1152                      unsigned long vga_ram_offset, int vga_ram_size)
1153 {
1154     struct pci_vmsvga_state_s *s;
1155
1156     /* Setup PCI configuration */
1157     s = (struct pci_vmsvga_state_s *)
1158         pci_register_device(bus, "QEMUware SVGA",
1159                 sizeof(struct pci_vmsvga_state_s), -1, 0, 0);
1160     s->card.config[PCI_VENDOR_ID]       = PCI_VENDOR_ID_VMWARE & 0xff;
1161     s->card.config[PCI_VENDOR_ID + 1]   = PCI_VENDOR_ID_VMWARE >> 8;
1162     s->card.config[PCI_DEVICE_ID]       = SVGA_PCI_DEVICE_ID & 0xff;
1163     s->card.config[PCI_DEVICE_ID + 1]   = SVGA_PCI_DEVICE_ID >> 8;
1164     s->card.config[PCI_COMMAND]         = 0x07;         /* I/O + Memory */
1165     s->card.config[PCI_CLASS_DEVICE]    = PCI_CLASS_SUB_VGA;
1166     s->card.config[0x0b]                = PCI_CLASS_BASE_DISPLAY;
1167     s->card.config[0x0c]                = 0x08;         /* Cache line size */
1168     s->card.config[0x0d]                = 0x40;         /* Latency timer */
1169     s->card.config[0x0e]                = PCI_CLASS_HEADERTYPE_00h;
1170     s->card.config[0x10]                = ((SVGA_IO_BASE >>  0) & 0xff) | 1;
1171     s->card.config[0x11]                =  (SVGA_IO_BASE >>  8) & 0xff;
1172     s->card.config[0x12]                =  (SVGA_IO_BASE >> 16) & 0xff;
1173     s->card.config[0x13]                =  (SVGA_IO_BASE >> 24) & 0xff;
1174     s->card.config[0x18]                = (SVGA_MEM_BASE >>  0) & 0xff;
1175     s->card.config[0x19]                = (SVGA_MEM_BASE >>  8) & 0xff;
1176     s->card.config[0x1a]                = (SVGA_MEM_BASE >> 16) & 0xff;
1177     s->card.config[0x1b]                = (SVGA_MEM_BASE >> 24) & 0xff;
1178     s->card.config[0x2c]                = PCI_VENDOR_ID_VMWARE & 0xff;
1179     s->card.config[0x2d]                = PCI_VENDOR_ID_VMWARE >> 8;
1180     s->card.config[0x2e]                = SVGA_PCI_DEVICE_ID & 0xff;
1181     s->card.config[0x2f]                = SVGA_PCI_DEVICE_ID >> 8;
1182     s->card.config[0x3c]                = 0xff;         /* End */
1183
1184     vmsvga_init(&s->chip, ds, vga_ram_base, vga_ram_offset, vga_ram_size);
1185
1186     register_savevm("vmware_vga", 0, 0, pci_vmsvga_save, pci_vmsvga_load, s);
1187 }