Add qemu 2.4.0
[kvmfornfv.git] / qemu / hw / display / sm501.c
1 /*
2  * QEMU SM501 Device
3  *
4  * Copyright (c) 2008 Shin-ichiro KAWASAKI
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 #include <stdio.h>
26 #include "hw/hw.h"
27 #include "hw/char/serial.h"
28 #include "ui/console.h"
29 #include "hw/devices.h"
30 #include "hw/sysbus.h"
31 #include "qemu/range.h"
32 #include "ui/pixel_ops.h"
33 #include "exec/address-spaces.h"
34
35 /*
36  * Status: 2010/05/07
37  *   - Minimum implementation for Linux console : mmio regs and CRT layer.
38  *   - 2D grapihcs acceleration partially supported : only fill rectangle.
39  *
40  * TODO:
41  *   - Panel support
42  *   - Touch panel support
43  *   - USB support
44  *   - UART support
45  *   - More 2D graphics engine support
46  *   - Performance tuning
47  */
48
49 //#define DEBUG_SM501
50 //#define DEBUG_BITBLT
51
52 #ifdef DEBUG_SM501
53 #define SM501_DPRINTF(fmt, ...) printf(fmt, ## __VA_ARGS__)
54 #else
55 #define SM501_DPRINTF(fmt, ...) do {} while(0)
56 #endif
57
58
59 #define MMIO_BASE_OFFSET 0x3e00000
60
61 /* SM501 register definitions taken from "linux/include/linux/sm501-regs.h" */
62
63 /* System Configuration area */
64 /* System config base */
65 #define SM501_SYS_CONFIG                (0x000000)
66
67 /* config 1 */
68 #define SM501_SYSTEM_CONTROL            (0x000000)
69
70 #define SM501_SYSCTRL_PANEL_TRISTATE    (1<<0)
71 #define SM501_SYSCTRL_MEM_TRISTATE      (1<<1)
72 #define SM501_SYSCTRL_CRT_TRISTATE      (1<<2)
73
74 #define SM501_SYSCTRL_PCI_SLAVE_BURST_MASK (3<<4)
75 #define SM501_SYSCTRL_PCI_SLAVE_BURST_1 (0<<4)
76 #define SM501_SYSCTRL_PCI_SLAVE_BURST_2 (1<<4)
77 #define SM501_SYSCTRL_PCI_SLAVE_BURST_4 (2<<4)
78 #define SM501_SYSCTRL_PCI_SLAVE_BURST_8 (3<<4)
79
80 #define SM501_SYSCTRL_PCI_CLOCK_RUN_EN  (1<<6)
81 #define SM501_SYSCTRL_PCI_RETRY_DISABLE (1<<7)
82 #define SM501_SYSCTRL_PCI_SUBSYS_LOCK   (1<<11)
83 #define SM501_SYSCTRL_PCI_BURST_READ_EN (1<<15)
84
85 /* miscellaneous control */
86
87 #define SM501_MISC_CONTROL              (0x000004)
88
89 #define SM501_MISC_BUS_SH               (0x0)
90 #define SM501_MISC_BUS_PCI              (0x1)
91 #define SM501_MISC_BUS_XSCALE           (0x2)
92 #define SM501_MISC_BUS_NEC              (0x6)
93 #define SM501_MISC_BUS_MASK             (0x7)
94
95 #define SM501_MISC_VR_62MB              (1<<3)
96 #define SM501_MISC_CDR_RESET            (1<<7)
97 #define SM501_MISC_USB_LB               (1<<8)
98 #define SM501_MISC_USB_SLAVE            (1<<9)
99 #define SM501_MISC_BL_1                 (1<<10)
100 #define SM501_MISC_MC                   (1<<11)
101 #define SM501_MISC_DAC_POWER            (1<<12)
102 #define SM501_MISC_IRQ_INVERT           (1<<16)
103 #define SM501_MISC_SH                   (1<<17)
104
105 #define SM501_MISC_HOLD_EMPTY           (0<<18)
106 #define SM501_MISC_HOLD_8               (1<<18)
107 #define SM501_MISC_HOLD_16              (2<<18)
108 #define SM501_MISC_HOLD_24              (3<<18)
109 #define SM501_MISC_HOLD_32              (4<<18)
110 #define SM501_MISC_HOLD_MASK            (7<<18)
111
112 #define SM501_MISC_FREQ_12              (1<<24)
113 #define SM501_MISC_PNL_24BIT            (1<<25)
114 #define SM501_MISC_8051_LE              (1<<26)
115
116
117
118 #define SM501_GPIO31_0_CONTROL          (0x000008)
119 #define SM501_GPIO63_32_CONTROL         (0x00000C)
120 #define SM501_DRAM_CONTROL              (0x000010)
121
122 /* command list */
123 #define SM501_ARBTRTN_CONTROL           (0x000014)
124
125 /* command list */
126 #define SM501_COMMAND_LIST_STATUS       (0x000024)
127
128 /* interrupt debug */
129 #define SM501_RAW_IRQ_STATUS            (0x000028)
130 #define SM501_RAW_IRQ_CLEAR             (0x000028)
131 #define SM501_IRQ_STATUS                (0x00002C)
132 #define SM501_IRQ_MASK                  (0x000030)
133 #define SM501_DEBUG_CONTROL             (0x000034)
134
135 /* power management */
136 #define SM501_POWERMODE_P2X_SRC         (1<<29)
137 #define SM501_POWERMODE_V2X_SRC         (1<<20)
138 #define SM501_POWERMODE_M_SRC           (1<<12)
139 #define SM501_POWERMODE_M1_SRC          (1<<4)
140
141 #define SM501_CURRENT_GATE              (0x000038)
142 #define SM501_CURRENT_CLOCK             (0x00003C)
143 #define SM501_POWER_MODE_0_GATE         (0x000040)
144 #define SM501_POWER_MODE_0_CLOCK        (0x000044)
145 #define SM501_POWER_MODE_1_GATE         (0x000048)
146 #define SM501_POWER_MODE_1_CLOCK        (0x00004C)
147 #define SM501_SLEEP_MODE_GATE           (0x000050)
148 #define SM501_POWER_MODE_CONTROL        (0x000054)
149
150 /* power gates for units within the 501 */
151 #define SM501_GATE_HOST                 (0)
152 #define SM501_GATE_MEMORY               (1)
153 #define SM501_GATE_DISPLAY              (2)
154 #define SM501_GATE_2D_ENGINE            (3)
155 #define SM501_GATE_CSC                  (4)
156 #define SM501_GATE_ZVPORT               (5)
157 #define SM501_GATE_GPIO                 (6)
158 #define SM501_GATE_UART0                (7)
159 #define SM501_GATE_UART1                (8)
160 #define SM501_GATE_SSP                  (10)
161 #define SM501_GATE_USB_HOST             (11)
162 #define SM501_GATE_USB_GADGET           (12)
163 #define SM501_GATE_UCONTROLLER          (17)
164 #define SM501_GATE_AC97                 (18)
165
166 /* panel clock */
167 #define SM501_CLOCK_P2XCLK              (24)
168 /* crt clock */
169 #define SM501_CLOCK_V2XCLK              (16)
170 /* main clock */
171 #define SM501_CLOCK_MCLK                (8)
172 /* SDRAM controller clock */
173 #define SM501_CLOCK_M1XCLK              (0)
174
175 /* config 2 */
176 #define SM501_PCI_MASTER_BASE           (0x000058)
177 #define SM501_ENDIAN_CONTROL            (0x00005C)
178 #define SM501_DEVICEID                  (0x000060)
179 /* 0x050100A0 */
180
181 #define SM501_DEVICEID_SM501            (0x05010000)
182 #define SM501_DEVICEID_IDMASK           (0xffff0000)
183 #define SM501_DEVICEID_REVMASK          (0x000000ff)
184
185 #define SM501_PLLCLOCK_COUNT            (0x000064)
186 #define SM501_MISC_TIMING               (0x000068)
187 #define SM501_CURRENT_SDRAM_CLOCK       (0x00006C)
188
189 #define SM501_PROGRAMMABLE_PLL_CONTROL  (0x000074)
190
191 /* GPIO base */
192 #define SM501_GPIO                      (0x010000)
193 #define SM501_GPIO_DATA_LOW             (0x00)
194 #define SM501_GPIO_DATA_HIGH            (0x04)
195 #define SM501_GPIO_DDR_LOW              (0x08)
196 #define SM501_GPIO_DDR_HIGH             (0x0C)
197 #define SM501_GPIO_IRQ_SETUP            (0x10)
198 #define SM501_GPIO_IRQ_STATUS           (0x14)
199 #define SM501_GPIO_IRQ_RESET            (0x14)
200
201 /* I2C controller base */
202 #define SM501_I2C                       (0x010040)
203 #define SM501_I2C_BYTE_COUNT            (0x00)
204 #define SM501_I2C_CONTROL               (0x01)
205 #define SM501_I2C_STATUS                (0x02)
206 #define SM501_I2C_RESET                 (0x02)
207 #define SM501_I2C_SLAVE_ADDRESS         (0x03)
208 #define SM501_I2C_DATA                  (0x04)
209
210 /* SSP base */
211 #define SM501_SSP                       (0x020000)
212
213 /* Uart 0 base */
214 #define SM501_UART0                     (0x030000)
215
216 /* Uart 1 base */
217 #define SM501_UART1                     (0x030020)
218
219 /* USB host port base */
220 #define SM501_USB_HOST                  (0x040000)
221
222 /* USB slave/gadget base */
223 #define SM501_USB_GADGET                (0x060000)
224
225 /* USB slave/gadget data port base */
226 #define SM501_USB_GADGET_DATA           (0x070000)
227
228 /* Display controller/video engine base */
229 #define SM501_DC                        (0x080000)
230
231 /* common defines for the SM501 address registers */
232 #define SM501_ADDR_FLIP                 (1<<31)
233 #define SM501_ADDR_EXT                  (1<<27)
234 #define SM501_ADDR_CS1                  (1<<26)
235 #define SM501_ADDR_MASK                 (0x3f << 26)
236
237 #define SM501_FIFO_MASK                 (0x3 << 16)
238 #define SM501_FIFO_1                    (0x0 << 16)
239 #define SM501_FIFO_3                    (0x1 << 16)
240 #define SM501_FIFO_7                    (0x2 << 16)
241 #define SM501_FIFO_11                   (0x3 << 16)
242
243 /* common registers for panel and the crt */
244 #define SM501_OFF_DC_H_TOT              (0x000)
245 #define SM501_OFF_DC_V_TOT              (0x008)
246 #define SM501_OFF_DC_H_SYNC             (0x004)
247 #define SM501_OFF_DC_V_SYNC             (0x00C)
248
249 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL          (0x000)
250
251 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_FPEN     (1<<27)
252 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_BIAS     (1<<26)
253 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_DATA     (1<<25)
254 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_VDD      (1<<24)
255 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_DP       (1<<23)
256
257 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_TFT_888  (0<<21)
258 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_TFT_333  (1<<21)
259 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_TFT_444  (2<<21)
260
261 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_DE       (1<<20)
262
263 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_LCD_TFT  (0<<18)
264 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_LCD_STN8 (1<<18)
265 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_LCD_STN12 (2<<18)
266
267 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_CP       (1<<14)
268 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_VSP      (1<<13)
269 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_HSP      (1<<12)
270 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_CK       (1<<9)
271 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_TE       (1<<8)
272 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_VPD      (1<<7)
273 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_VP       (1<<6)
274 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_HPD      (1<<5)
275 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_HP       (1<<4)
276 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_GAMMA    (1<<3)
277 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_EN       (1<<2)
278
279 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_8BPP     (0<<0)
280 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_16BPP    (1<<0)
281 #define SM501_DC_PANEL_CONTROL_32BPP    (2<<0)
282
283
284 #define SM501_DC_PANEL_PANNING_CONTROL  (0x004)
285 #define SM501_DC_PANEL_COLOR_KEY        (0x008)
286 #define SM501_DC_PANEL_FB_ADDR          (0x00C)
287 #define SM501_DC_PANEL_FB_OFFSET        (0x010)
288 #define SM501_DC_PANEL_FB_WIDTH         (0x014)
289 #define SM501_DC_PANEL_FB_HEIGHT        (0x018)
290 #define SM501_DC_PANEL_TL_LOC           (0x01C)
291 #define SM501_DC_PANEL_BR_LOC           (0x020)
292 #define SM501_DC_PANEL_H_TOT            (0x024)
293 #define SM501_DC_PANEL_H_SYNC           (0x028)
294 #define SM501_DC_PANEL_V_TOT            (0x02C)
295 #define SM501_DC_PANEL_V_SYNC           (0x030)
296 #define SM501_DC_PANEL_CUR_LINE         (0x034)
297
298 #define SM501_DC_VIDEO_CONTROL          (0x040)
299 #define SM501_DC_VIDEO_FB0_ADDR         (0x044)
300 #define SM501_DC_VIDEO_FB_WIDTH         (0x048)
301 #define SM501_DC_VIDEO_FB0_LAST_ADDR    (0x04C)
302 #define SM501_DC_VIDEO_TL_LOC           (0x050)
303 #define SM501_DC_VIDEO_BR_LOC           (0x054)
304 #define SM501_DC_VIDEO_SCALE            (0x058)
305 #define SM501_DC_VIDEO_INIT_SCALE       (0x05C)
306 #define SM501_DC_VIDEO_YUV_CONSTANTS    (0x060)
307 #define SM501_DC_VIDEO_FB1_ADDR         (0x064)
308 #define SM501_DC_VIDEO_FB1_LAST_ADDR    (0x068)
309
310 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_CONTROL    (0x080)
311 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_FB_ADDR    (0x084)
312 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_FB_OFFSET  (0x088)
313 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_FB_LAST_ADDR       (0x08C)
314 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_TL_LOC     (0x090)
315 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_BR_LOC     (0x094)
316 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_SCALE      (0x098)
317 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_INIT_SCALE (0x09C)
318 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_CHROMA_KEY (0x0A0)
319 #define SM501_DC_VIDEO_ALPHA_COLOR_LOOKUP       (0x0A4)
320
321 #define SM501_DC_PANEL_HWC_BASE         (0x0F0)
322 #define SM501_DC_PANEL_HWC_ADDR         (0x0F0)
323 #define SM501_DC_PANEL_HWC_LOC          (0x0F4)
324 #define SM501_DC_PANEL_HWC_COLOR_1_2    (0x0F8)
325 #define SM501_DC_PANEL_HWC_COLOR_3      (0x0FC)
326
327 #define SM501_HWC_EN                    (1<<31)
328
329 #define SM501_OFF_HWC_ADDR              (0x00)
330 #define SM501_OFF_HWC_LOC               (0x04)
331 #define SM501_OFF_HWC_COLOR_1_2         (0x08)
332 #define SM501_OFF_HWC_COLOR_3           (0x0C)
333
334 #define SM501_DC_ALPHA_CONTROL          (0x100)
335 #define SM501_DC_ALPHA_FB_ADDR          (0x104)
336 #define SM501_DC_ALPHA_FB_OFFSET        (0x108)
337 #define SM501_DC_ALPHA_TL_LOC           (0x10C)
338 #define SM501_DC_ALPHA_BR_LOC           (0x110)
339 #define SM501_DC_ALPHA_CHROMA_KEY       (0x114)
340 #define SM501_DC_ALPHA_COLOR_LOOKUP     (0x118)
341
342 #define SM501_DC_CRT_CONTROL            (0x200)
343
344 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_TVP        (1<<15)
345 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_CP         (1<<14)
346 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_VSP        (1<<13)
347 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_HSP        (1<<12)
348 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_VS         (1<<11)
349 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_BLANK      (1<<10)
350 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_SEL        (1<<9)
351 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_TE         (1<<8)
352 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_PIXEL_MASK (0xF << 4)
353 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_GAMMA      (1<<3)
354 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_ENABLE     (1<<2)
355
356 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_8BPP       (0<<0)
357 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_16BPP      (1<<0)
358 #define SM501_DC_CRT_CONTROL_32BPP      (2<<0)
359
360 #define SM501_DC_CRT_FB_ADDR            (0x204)
361 #define SM501_DC_CRT_FB_OFFSET          (0x208)
362 #define SM501_DC_CRT_H_TOT              (0x20C)
363 #define SM501_DC_CRT_H_SYNC             (0x210)
364 #define SM501_DC_CRT_V_TOT              (0x214)
365 #define SM501_DC_CRT_V_SYNC             (0x218)
366 #define SM501_DC_CRT_SIGNATURE_ANALYZER (0x21C)
367 #define SM501_DC_CRT_CUR_LINE           (0x220)
368 #define SM501_DC_CRT_MONITOR_DETECT     (0x224)
369
370 #define SM501_DC_CRT_HWC_BASE           (0x230)
371 #define SM501_DC_CRT_HWC_ADDR           (0x230)
372 #define SM501_DC_CRT_HWC_LOC            (0x234)
373 #define SM501_DC_CRT_HWC_COLOR_1_2      (0x238)
374 #define SM501_DC_CRT_HWC_COLOR_3        (0x23C)
375
376 #define SM501_DC_PANEL_PALETTE          (0x400)
377
378 #define SM501_DC_VIDEO_PALETTE          (0x800)
379
380 #define SM501_DC_CRT_PALETTE            (0xC00)
381
382 /* Zoom Video port base */
383 #define SM501_ZVPORT                    (0x090000)
384
385 /* AC97/I2S base */
386 #define SM501_AC97                      (0x0A0000)
387
388 /* 8051 micro controller base */
389 #define SM501_UCONTROLLER               (0x0B0000)
390
391 /* 8051 micro controller SRAM base */
392 #define SM501_UCONTROLLER_SRAM          (0x0C0000)
393
394 /* DMA base */
395 #define SM501_DMA                       (0x0D0000)
396
397 /* 2d engine base */
398 #define SM501_2D_ENGINE                 (0x100000)
399 #define SM501_2D_SOURCE                 (0x00)
400 #define SM501_2D_DESTINATION            (0x04)
401 #define SM501_2D_DIMENSION              (0x08)
402 #define SM501_2D_CONTROL                (0x0C)
403 #define SM501_2D_PITCH                  (0x10)
404 #define SM501_2D_FOREGROUND             (0x14)
405 #define SM501_2D_BACKGROUND             (0x18)
406 #define SM501_2D_STRETCH                (0x1C)
407 #define SM501_2D_COLOR_COMPARE          (0x20)
408 #define SM501_2D_COLOR_COMPARE_MASK     (0x24)
409 #define SM501_2D_MASK                   (0x28)
410 #define SM501_2D_CLIP_TL                (0x2C)
411 #define SM501_2D_CLIP_BR                (0x30)
412 #define SM501_2D_MONO_PATTERN_LOW       (0x34)
413 #define SM501_2D_MONO_PATTERN_HIGH      (0x38)
414 #define SM501_2D_WINDOW_WIDTH           (0x3C)
415 #define SM501_2D_SOURCE_BASE            (0x40)
416 #define SM501_2D_DESTINATION_BASE       (0x44)
417 #define SM501_2D_ALPHA                  (0x48)
418 #define SM501_2D_WRAP                   (0x4C)
419 #define SM501_2D_STATUS                 (0x50)
420
421 #define SM501_CSC_Y_SOURCE_BASE         (0xC8)
422 #define SM501_CSC_CONSTANTS             (0xCC)
423 #define SM501_CSC_Y_SOURCE_X            (0xD0)
424 #define SM501_CSC_Y_SOURCE_Y            (0xD4)
425 #define SM501_CSC_U_SOURCE_BASE         (0xD8)
426 #define SM501_CSC_V_SOURCE_BASE         (0xDC)
427 #define SM501_CSC_SOURCE_DIMENSION      (0xE0)
428 #define SM501_CSC_SOURCE_PITCH          (0xE4)
429 #define SM501_CSC_DESTINATION           (0xE8)
430 #define SM501_CSC_DESTINATION_DIMENSION (0xEC)
431 #define SM501_CSC_DESTINATION_PITCH     (0xF0)
432 #define SM501_CSC_SCALE_FACTOR          (0xF4)
433 #define SM501_CSC_DESTINATION_BASE      (0xF8)
434 #define SM501_CSC_CONTROL               (0xFC)
435
436 /* 2d engine data port base */
437 #define SM501_2D_ENGINE_DATA            (0x110000)
438
439 /* end of register definitions */
440
441 #define SM501_HWC_WIDTH                       (64)
442 #define SM501_HWC_HEIGHT                      (64)
443
444 /* SM501 local memory size taken from "linux/drivers/mfd/sm501.c" */
445 static const uint32_t sm501_mem_local_size[] = {
446         [0]     = 4*1024*1024,
447         [1]     = 8*1024*1024,
448         [2]     = 16*1024*1024,
449         [3]     = 32*1024*1024,
450         [4]     = 64*1024*1024,
451         [5]     = 2*1024*1024,
452 };
453 #define get_local_mem_size(s) sm501_mem_local_size[(s)->local_mem_size_index]
454
455 typedef struct SM501State {
456     /* graphic console status */
457     QemuConsole *con;
458
459     /* status & internal resources */
460     hwaddr base;
461     uint32_t local_mem_size_index;
462     uint8_t * local_mem;
463     MemoryRegion local_mem_region;
464     uint32_t last_width;
465     uint32_t last_height;
466
467     /* mmio registers */
468     uint32_t system_control;
469     uint32_t misc_control;
470     uint32_t gpio_31_0_control;
471     uint32_t gpio_63_32_control;
472     uint32_t dram_control;
473     uint32_t irq_mask;
474     uint32_t misc_timing;
475     uint32_t power_mode_control;
476
477     uint32_t uart0_ier;
478     uint32_t uart0_lcr;
479     uint32_t uart0_mcr;
480     uint32_t uart0_scr;
481
482     uint8_t dc_palette[0x400 * 3];
483
484     uint32_t dc_panel_control;
485     uint32_t dc_panel_panning_control;
486     uint32_t dc_panel_fb_addr;
487     uint32_t dc_panel_fb_offset;
488     uint32_t dc_panel_fb_width;
489     uint32_t dc_panel_fb_height;
490     uint32_t dc_panel_tl_location;
491     uint32_t dc_panel_br_location;
492     uint32_t dc_panel_h_total;
493     uint32_t dc_panel_h_sync;
494     uint32_t dc_panel_v_total;
495     uint32_t dc_panel_v_sync;
496
497     uint32_t dc_panel_hwc_addr;
498     uint32_t dc_panel_hwc_location;
499     uint32_t dc_panel_hwc_color_1_2;
500     uint32_t dc_panel_hwc_color_3;
501
502     uint32_t dc_crt_control;
503     uint32_t dc_crt_fb_addr;
504     uint32_t dc_crt_fb_offset;
505     uint32_t dc_crt_h_total;
506     uint32_t dc_crt_h_sync;
507     uint32_t dc_crt_v_total;
508     uint32_t dc_crt_v_sync;
509
510     uint32_t dc_crt_hwc_addr;
511     uint32_t dc_crt_hwc_location;
512     uint32_t dc_crt_hwc_color_1_2;
513     uint32_t dc_crt_hwc_color_3;
514
515     uint32_t twoD_source;
516     uint32_t twoD_destination;
517     uint32_t twoD_dimension;
518     uint32_t twoD_control;
519     uint32_t twoD_pitch;
520     uint32_t twoD_foreground;
521     uint32_t twoD_stretch;
522     uint32_t twoD_color_compare_mask;
523     uint32_t twoD_mask;
524     uint32_t twoD_window_width;
525     uint32_t twoD_source_base;
526     uint32_t twoD_destination_base;
527
528 } SM501State;
529
530 static uint32_t get_local_mem_size_index(uint32_t size)
531 {
532     uint32_t norm_size = 0;
533     int i, index = 0;
534
535     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(sm501_mem_local_size); i++) {
536         uint32_t new_size = sm501_mem_local_size[i];
537         if (new_size >= size) {
538             if (norm_size == 0 || norm_size > new_size) {
539                 norm_size = new_size;
540                 index = i;
541             }
542         }
543     }
544
545     return index;
546 }
547
548 /**
549  * Check the availability of hardware cursor.
550  * @param crt  0 for PANEL, 1 for CRT.
551  */
552 static inline int is_hwc_enabled(SM501State *state, int crt)
553 {
554     uint32_t addr = crt ? state->dc_crt_hwc_addr : state->dc_panel_hwc_addr;
555     return addr & 0x80000000;
556 }
557
558 /**
559  * Get the address which holds cursor pattern data.
560  * @param crt  0 for PANEL, 1 for CRT.
561  */
562 static inline uint32_t get_hwc_address(SM501State *state, int crt)
563 {
564     uint32_t addr = crt ? state->dc_crt_hwc_addr : state->dc_panel_hwc_addr;
565     return (addr & 0x03FFFFF0)/* >> 4*/;
566 }
567
568 /**
569  * Get the cursor position in y coordinate.
570  * @param crt  0 for PANEL, 1 for CRT.
571  */
572 static inline uint32_t get_hwc_y(SM501State *state, int crt)
573 {
574     uint32_t location = crt ? state->dc_crt_hwc_location
575                             : state->dc_panel_hwc_location;
576     return (location & 0x07FF0000) >> 16;
577 }
578
579 /**
580  * Get the cursor position in x coordinate.
581  * @param crt  0 for PANEL, 1 for CRT.
582  */
583 static inline uint32_t get_hwc_x(SM501State *state, int crt)
584 {
585     uint32_t location = crt ? state->dc_crt_hwc_location
586                             : state->dc_panel_hwc_location;
587     return location & 0x000007FF;
588 }
589
590 /**
591  * Get the cursor position in x coordinate.
592  * @param crt  0 for PANEL, 1 for CRT.
593  * @param index  0, 1, 2 or 3 which specifies color of corsor dot.
594  */
595 static inline uint16_t get_hwc_color(SM501State *state, int crt, int index)
596 {
597     uint32_t color_reg = 0;
598     uint16_t color_565 = 0;
599
600     if (index == 0) {
601         return 0;
602     }
603
604     switch (index) {
605     case 1:
606     case 2:
607         color_reg = crt ? state->dc_crt_hwc_color_1_2
608                         : state->dc_panel_hwc_color_1_2;
609         break;
610     case 3:
611         color_reg = crt ? state->dc_crt_hwc_color_3
612                         : state->dc_panel_hwc_color_3;
613         break;
614     default:
615         printf("invalid hw cursor color.\n");
616         abort();
617     }
618
619     switch (index) {
620     case 1:
621     case 3:
622         color_565 = (uint16_t)(color_reg & 0xFFFF);
623         break;
624     case 2:
625         color_565 = (uint16_t)((color_reg >> 16) & 0xFFFF);
626         break;
627     }
628     return color_565;
629 }
630
631 static int within_hwc_y_range(SM501State *state, int y, int crt)
632 {
633     int hwc_y = get_hwc_y(state, crt);
634     return (hwc_y <= y && y < hwc_y + SM501_HWC_HEIGHT);
635 }
636
637 static void sm501_2d_operation(SM501State * s)
638 {
639     /* obtain operation parameters */
640     int operation = (s->twoD_control >> 16) & 0x1f;
641     int rtl = s->twoD_control & 0x8000000;
642     int src_x = (s->twoD_source >> 16) & 0x01FFF;
643     int src_y = s->twoD_source & 0xFFFF;
644     int dst_x = (s->twoD_destination >> 16) & 0x01FFF;
645     int dst_y = s->twoD_destination & 0xFFFF;
646     int operation_width = (s->twoD_dimension >> 16) & 0x1FFF;
647     int operation_height = s->twoD_dimension & 0xFFFF;
648     uint32_t color = s->twoD_foreground;
649     int format_flags = (s->twoD_stretch >> 20) & 0x3;
650     int addressing = (s->twoD_stretch >> 16) & 0xF;
651
652     /* get frame buffer info */
653     uint8_t * src = s->local_mem + (s->twoD_source_base & 0x03FFFFFF);
654     uint8_t * dst = s->local_mem + (s->twoD_destination_base & 0x03FFFFFF);
655     int src_width = (s->dc_crt_h_total & 0x00000FFF) + 1;
656     int dst_width = (s->dc_crt_h_total & 0x00000FFF) + 1;
657
658     if (addressing != 0x0) {
659         printf("%s: only XY addressing is supported.\n", __func__);
660         abort();
661     }
662
663     if ((s->twoD_source_base & 0x08000000) ||
664         (s->twoD_destination_base & 0x08000000)) {
665         printf("%s: only local memory is supported.\n", __func__);
666         abort();
667     }
668
669     switch (operation) {
670     case 0x00: /* copy area */
671 #define COPY_AREA(_bpp, _pixel_type, rtl) {                                 \
672         int y, x, index_d, index_s;                                         \
673         for (y = 0; y < operation_height; y++) {                            \
674             for (x = 0; x < operation_width; x++) {                         \
675                 if (rtl) {                                                  \
676                     index_s = ((src_y - y) * src_width + src_x - x) * _bpp; \
677                     index_d = ((dst_y - y) * dst_width + dst_x - x) * _bpp; \
678                 } else {                                                    \
679                     index_s = ((src_y + y) * src_width + src_x + x) * _bpp; \
680                     index_d = ((dst_y + y) * dst_width + dst_x + x) * _bpp; \
681                 }                                                           \
682                 *(_pixel_type*)&dst[index_d] = *(_pixel_type*)&src[index_s];\
683             }                                                               \
684         }                                                                   \
685     }
686         switch (format_flags) {
687         case 0:
688             COPY_AREA(1, uint8_t, rtl);
689             break;
690         case 1:
691             COPY_AREA(2, uint16_t, rtl);
692             break;
693         case 2:
694             COPY_AREA(4, uint32_t, rtl);
695             break;
696         }
697         break;
698
699     case 0x01: /* fill rectangle */
700 #define FILL_RECT(_bpp, _pixel_type) {                                      \
701         int y, x;                                                           \
702         for (y = 0; y < operation_height; y++) {                            \
703             for (x = 0; x < operation_width; x++) {                         \
704                 int index = ((dst_y + y) * dst_width + dst_x + x) * _bpp;   \
705                 *(_pixel_type*)&dst[index] = (_pixel_type)color;            \
706             }                                                               \
707         }                                                                   \
708     }
709
710         switch (format_flags) {
711         case 0:
712             FILL_RECT(1, uint8_t);
713             break;
714         case 1:
715             FILL_RECT(2, uint16_t);
716             break;
717         case 2:
718             FILL_RECT(4, uint32_t);
719             break;
720         }
721         break;
722
723     default:
724         printf("non-implemented SM501 2D operation. %d\n", operation);
725         abort();
726         break;
727     }
728 }
729
730 static uint64_t sm501_system_config_read(void *opaque, hwaddr addr,
731                                          unsigned size)
732 {
733     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
734     uint32_t ret = 0;
735     SM501_DPRINTF("sm501 system config regs : read addr=%x\n", (int)addr);
736
737     switch(addr) {
738     case SM501_SYSTEM_CONTROL:
739         ret = s->system_control;
740         break;
741     case SM501_MISC_CONTROL:
742         ret = s->misc_control;
743         break;
744     case SM501_GPIO31_0_CONTROL:
745         ret = s->gpio_31_0_control;
746         break;
747     case SM501_GPIO63_32_CONTROL:
748         ret = s->gpio_63_32_control;
749         break;
750     case SM501_DEVICEID:
751         ret = 0x050100A0;
752         break;
753     case SM501_DRAM_CONTROL:
754         ret = (s->dram_control & 0x07F107C0) | s->local_mem_size_index << 13;
755         break;
756     case SM501_IRQ_MASK:
757         ret = s->irq_mask;
758         break;
759     case SM501_MISC_TIMING:
760         /* TODO : simulate gate control */
761         ret = s->misc_timing;
762         break;
763     case SM501_CURRENT_GATE:
764         /* TODO : simulate gate control */
765         ret = 0x00021807;
766         break;
767     case SM501_CURRENT_CLOCK:
768         ret = 0x2A1A0A09;
769         break;
770     case SM501_POWER_MODE_CONTROL:
771         ret = s->power_mode_control;
772         break;
773
774     default:
775         printf("sm501 system config : not implemented register read."
776                " addr=%x\n", (int)addr);
777         abort();
778     }
779
780     return ret;
781 }
782
783 static void sm501_system_config_write(void *opaque, hwaddr addr,
784                                       uint64_t value, unsigned size)
785 {
786     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
787     SM501_DPRINTF("sm501 system config regs : write addr=%x, val=%x\n",
788                   (uint32_t)addr, (uint32_t)value);
789
790     switch(addr) {
791     case SM501_SYSTEM_CONTROL:
792         s->system_control = value & 0xE300B8F7;
793         break;
794     case SM501_MISC_CONTROL:
795         s->misc_control = value & 0xFF7FFF20;
796         break;
797     case SM501_GPIO31_0_CONTROL:
798         s->gpio_31_0_control = value;
799         break;
800     case SM501_GPIO63_32_CONTROL:
801         s->gpio_63_32_control = value;
802         break;
803     case SM501_DRAM_CONTROL:
804         s->local_mem_size_index = (value >> 13) & 0x7;
805         /* rODO : check validity of size change */
806         s->dram_control |=  value & 0x7FFFFFC3;
807         break;
808     case SM501_IRQ_MASK:
809         s->irq_mask = value;
810         break;
811     case SM501_MISC_TIMING:
812         s->misc_timing = value & 0xF31F1FFF;
813         break;
814     case SM501_POWER_MODE_0_GATE:
815     case SM501_POWER_MODE_1_GATE:
816     case SM501_POWER_MODE_0_CLOCK:
817     case SM501_POWER_MODE_1_CLOCK:
818         /* TODO : simulate gate & clock control */
819         break;
820     case SM501_POWER_MODE_CONTROL:
821         s->power_mode_control = value & 0x00000003;
822         break;
823
824     default:
825         printf("sm501 system config : not implemented register write."
826                " addr=%x, val=%x\n", (int)addr, (uint32_t)value);
827         abort();
828     }
829 }
830
831 static const MemoryRegionOps sm501_system_config_ops = {
832     .read = sm501_system_config_read,
833     .write = sm501_system_config_write,
834     .valid = {
835         .min_access_size = 4,
836         .max_access_size = 4,
837     },
838     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
839 };
840
841 static uint32_t sm501_palette_read(void *opaque, hwaddr addr)
842 {
843     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
844     SM501_DPRINTF("sm501 palette read addr=%x\n", (int)addr);
845
846     /* TODO : consider BYTE/WORD access */
847     /* TODO : consider endian */
848
849     assert(range_covers_byte(0, 0x400 * 3, addr));
850     return *(uint32_t*)&s->dc_palette[addr];
851 }
852
853 static void sm501_palette_write(void *opaque,
854                                 hwaddr addr, uint32_t value)
855 {
856     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
857     SM501_DPRINTF("sm501 palette write addr=%x, val=%x\n",
858                   (int)addr, value);
859
860     /* TODO : consider BYTE/WORD access */
861     /* TODO : consider endian */
862
863     assert(range_covers_byte(0, 0x400 * 3, addr));
864     *(uint32_t*)&s->dc_palette[addr] = value;
865 }
866
867 static uint64_t sm501_disp_ctrl_read(void *opaque, hwaddr addr,
868                                      unsigned size)
869 {
870     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
871     uint32_t ret = 0;
872     SM501_DPRINTF("sm501 disp ctrl regs : read addr=%x\n", (int)addr);
873
874     switch(addr) {
875
876     case SM501_DC_PANEL_CONTROL:
877         ret = s->dc_panel_control;
878         break;
879     case SM501_DC_PANEL_PANNING_CONTROL:
880         ret = s->dc_panel_panning_control;
881         break;
882     case SM501_DC_PANEL_FB_ADDR:
883         ret = s->dc_panel_fb_addr;
884         break;
885     case SM501_DC_PANEL_FB_OFFSET:
886         ret = s->dc_panel_fb_offset;
887         break;
888     case SM501_DC_PANEL_FB_WIDTH:
889         ret = s->dc_panel_fb_width;
890         break;
891     case SM501_DC_PANEL_FB_HEIGHT:
892         ret = s->dc_panel_fb_height;
893         break;
894     case SM501_DC_PANEL_TL_LOC:
895         ret = s->dc_panel_tl_location;
896         break;
897     case SM501_DC_PANEL_BR_LOC:
898         ret = s->dc_panel_br_location;
899         break;
900
901     case SM501_DC_PANEL_H_TOT:
902         ret = s->dc_panel_h_total;
903         break;
904     case SM501_DC_PANEL_H_SYNC:
905         ret = s->dc_panel_h_sync;
906         break;
907     case SM501_DC_PANEL_V_TOT:
908         ret = s->dc_panel_v_total;
909         break;
910     case SM501_DC_PANEL_V_SYNC:
911         ret = s->dc_panel_v_sync;
912         break;
913
914     case SM501_DC_CRT_CONTROL:
915         ret = s->dc_crt_control;
916         break;
917     case SM501_DC_CRT_FB_ADDR:
918         ret = s->dc_crt_fb_addr;
919         break;
920     case SM501_DC_CRT_FB_OFFSET:
921         ret = s->dc_crt_fb_offset;
922         break;
923     case SM501_DC_CRT_H_TOT:
924         ret = s->dc_crt_h_total;
925         break;
926     case SM501_DC_CRT_H_SYNC:
927         ret = s->dc_crt_h_sync;
928         break;
929     case SM501_DC_CRT_V_TOT:
930         ret = s->dc_crt_v_total;
931         break;
932     case SM501_DC_CRT_V_SYNC:
933         ret = s->dc_crt_v_sync;
934         break;
935
936     case SM501_DC_CRT_HWC_ADDR:
937         ret = s->dc_crt_hwc_addr;
938         break;
939     case SM501_DC_CRT_HWC_LOC:
940         ret = s->dc_crt_hwc_location;
941         break;
942     case SM501_DC_CRT_HWC_COLOR_1_2:
943         ret = s->dc_crt_hwc_color_1_2;
944         break;
945     case SM501_DC_CRT_HWC_COLOR_3:
946         ret = s->dc_crt_hwc_color_3;
947         break;
948
949     case SM501_DC_PANEL_PALETTE ... SM501_DC_PANEL_PALETTE + 0x400*3 - 4:
950         ret = sm501_palette_read(opaque, addr - SM501_DC_PANEL_PALETTE);
951         break;
952
953     default:
954         printf("sm501 disp ctrl : not implemented register read."
955                " addr=%x\n", (int)addr);
956         abort();
957     }
958
959     return ret;
960 }
961
962 static void sm501_disp_ctrl_write(void *opaque, hwaddr addr,
963                                   uint64_t value, unsigned size)
964 {
965     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
966     SM501_DPRINTF("sm501 disp ctrl regs : write addr=%x, val=%x\n",
967                   (unsigned)addr, (unsigned)value);
968
969     switch(addr) {
970     case SM501_DC_PANEL_CONTROL:
971         s->dc_panel_control = value & 0x0FFF73FF;
972         break;
973     case SM501_DC_PANEL_PANNING_CONTROL:
974         s->dc_panel_panning_control = value & 0xFF3FFF3F;
975         break;
976     case SM501_DC_PANEL_FB_ADDR:
977         s->dc_panel_fb_addr = value & 0x8FFFFFF0;
978         break;
979     case SM501_DC_PANEL_FB_OFFSET:
980         s->dc_panel_fb_offset = value & 0x3FF03FF0;
981         break;
982     case SM501_DC_PANEL_FB_WIDTH:
983         s->dc_panel_fb_width = value & 0x0FFF0FFF;
984         break;
985     case SM501_DC_PANEL_FB_HEIGHT:
986         s->dc_panel_fb_height = value & 0x0FFF0FFF;
987         break;
988     case SM501_DC_PANEL_TL_LOC:
989         s->dc_panel_tl_location = value & 0x07FF07FF;
990         break;
991     case SM501_DC_PANEL_BR_LOC:
992         s->dc_panel_br_location = value & 0x07FF07FF;
993         break;
994
995     case SM501_DC_PANEL_H_TOT:
996         s->dc_panel_h_total = value & 0x0FFF0FFF;
997         break;
998     case SM501_DC_PANEL_H_SYNC:
999         s->dc_panel_h_sync = value & 0x00FF0FFF;
1000         break;
1001     case SM501_DC_PANEL_V_TOT:
1002         s->dc_panel_v_total = value & 0x0FFF0FFF;
1003         break;
1004     case SM501_DC_PANEL_V_SYNC:
1005         s->dc_panel_v_sync = value & 0x003F0FFF;
1006         break;
1007
1008     case SM501_DC_PANEL_HWC_ADDR:
1009         s->dc_panel_hwc_addr = value & 0x8FFFFFF0;
1010         break;
1011     case SM501_DC_PANEL_HWC_LOC:
1012         s->dc_panel_hwc_location = value & 0x0FFF0FFF;
1013         break;
1014     case SM501_DC_PANEL_HWC_COLOR_1_2:
1015         s->dc_panel_hwc_color_1_2 = value;
1016         break;
1017     case SM501_DC_PANEL_HWC_COLOR_3:
1018         s->dc_panel_hwc_color_3 = value & 0x0000FFFF;
1019         break;
1020
1021     case SM501_DC_CRT_CONTROL:
1022         s->dc_crt_control = value & 0x0003FFFF;
1023         break;
1024     case SM501_DC_CRT_FB_ADDR:
1025         s->dc_crt_fb_addr = value & 0x8FFFFFF0;
1026         break;
1027     case SM501_DC_CRT_FB_OFFSET:
1028         s->dc_crt_fb_offset = value & 0x3FF03FF0;
1029         break;
1030     case SM501_DC_CRT_H_TOT:
1031         s->dc_crt_h_total = value & 0x0FFF0FFF;
1032         break;
1033     case SM501_DC_CRT_H_SYNC:
1034         s->dc_crt_h_sync = value & 0x00FF0FFF;
1035         break;
1036     case SM501_DC_CRT_V_TOT:
1037         s->dc_crt_v_total = value & 0x0FFF0FFF;
1038         break;
1039     case SM501_DC_CRT_V_SYNC:
1040         s->dc_crt_v_sync = value & 0x003F0FFF;
1041         break;
1042
1043     case SM501_DC_CRT_HWC_ADDR:
1044         s->dc_crt_hwc_addr = value & 0x8FFFFFF0;
1045         break;
1046     case SM501_DC_CRT_HWC_LOC:
1047         s->dc_crt_hwc_location = value & 0x0FFF0FFF;
1048         break;
1049     case SM501_DC_CRT_HWC_COLOR_1_2:
1050         s->dc_crt_hwc_color_1_2 = value;
1051         break;
1052     case SM501_DC_CRT_HWC_COLOR_3:
1053         s->dc_crt_hwc_color_3 = value & 0x0000FFFF;
1054         break;
1055
1056     case SM501_DC_PANEL_PALETTE ... SM501_DC_PANEL_PALETTE + 0x400*3 - 4:
1057         sm501_palette_write(opaque, addr - SM501_DC_PANEL_PALETTE, value);
1058         break;
1059
1060     default:
1061         printf("sm501 disp ctrl : not implemented register write."
1062                " addr=%x, val=%x\n", (int)addr, (unsigned)value);
1063         abort();
1064     }
1065 }
1066
1067 static const MemoryRegionOps sm501_disp_ctrl_ops = {
1068     .read = sm501_disp_ctrl_read,
1069     .write = sm501_disp_ctrl_write,
1070     .valid = {
1071         .min_access_size = 4,
1072         .max_access_size = 4,
1073     },
1074     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1075 };
1076
1077 static uint64_t sm501_2d_engine_read(void *opaque, hwaddr addr,
1078                                      unsigned size)
1079 {
1080     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
1081     uint32_t ret = 0;
1082     SM501_DPRINTF("sm501 2d engine regs : read addr=%x\n", (int)addr);
1083
1084     switch(addr) {
1085     case SM501_2D_SOURCE_BASE:
1086         ret = s->twoD_source_base;
1087         break;
1088     default:
1089         printf("sm501 disp ctrl : not implemented register read."
1090                " addr=%x\n", (int)addr);
1091         abort();
1092     }
1093
1094     return ret;
1095 }
1096
1097 static void sm501_2d_engine_write(void *opaque, hwaddr addr,
1098                                   uint64_t value, unsigned size)
1099 {
1100     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
1101     SM501_DPRINTF("sm501 2d engine regs : write addr=%x, val=%x\n",
1102                   (unsigned)addr, (unsigned)value);
1103
1104     switch(addr) {
1105     case SM501_2D_SOURCE:
1106         s->twoD_source = value;
1107         break;
1108     case SM501_2D_DESTINATION:
1109         s->twoD_destination = value;
1110         break;
1111     case SM501_2D_DIMENSION:
1112         s->twoD_dimension = value;
1113         break;
1114     case SM501_2D_CONTROL:
1115         s->twoD_control = value;
1116
1117         /* do 2d operation if start flag is set. */
1118         if (value & 0x80000000) {
1119             sm501_2d_operation(s);
1120             s->twoD_control &= ~0x80000000; /* start flag down */
1121         }
1122
1123         break;
1124     case SM501_2D_PITCH:
1125         s->twoD_pitch = value;
1126         break;
1127     case SM501_2D_FOREGROUND:
1128         s->twoD_foreground = value;
1129         break;
1130     case SM501_2D_STRETCH:
1131         s->twoD_stretch = value;
1132         break;
1133     case SM501_2D_COLOR_COMPARE_MASK:
1134         s->twoD_color_compare_mask = value;
1135         break;
1136     case SM501_2D_MASK:
1137         s->twoD_mask = value;
1138         break;
1139     case SM501_2D_WINDOW_WIDTH:
1140         s->twoD_window_width = value;
1141         break;
1142     case SM501_2D_SOURCE_BASE:
1143         s->twoD_source_base = value;
1144         break;
1145     case SM501_2D_DESTINATION_BASE:
1146         s->twoD_destination_base = value;
1147         break;
1148     default:
1149         printf("sm501 2d engine : not implemented register write."
1150                " addr=%x, val=%x\n", (int)addr, (unsigned)value);
1151         abort();
1152     }
1153 }
1154
1155 static const MemoryRegionOps sm501_2d_engine_ops = {
1156     .read = sm501_2d_engine_read,
1157     .write = sm501_2d_engine_write,
1158     .valid = {
1159         .min_access_size = 4,
1160         .max_access_size = 4,
1161     },
1162     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1163 };
1164
1165 /* draw line functions for all console modes */
1166
1167 typedef void draw_line_func(uint8_t *d, const uint8_t *s,
1168                             int width, const uint32_t *pal);
1169
1170 typedef void draw_hwc_line_func(SM501State * s, int crt, uint8_t * palette,
1171                                 int c_y, uint8_t *d, int width);
1172
1173 #define DEPTH 8
1174 #include "sm501_template.h"
1175
1176 #define DEPTH 15
1177 #include "sm501_template.h"
1178
1179 #define BGR_FORMAT
1180 #define DEPTH 15
1181 #include "sm501_template.h"
1182
1183 #define DEPTH 16
1184 #include "sm501_template.h"
1185
1186 #define BGR_FORMAT
1187 #define DEPTH 16
1188 #include "sm501_template.h"
1189
1190 #define DEPTH 32
1191 #include "sm501_template.h"
1192
1193 #define BGR_FORMAT
1194 #define DEPTH 32
1195 #include "sm501_template.h"
1196
1197 static draw_line_func * draw_line8_funcs[] = {
1198     draw_line8_8,
1199     draw_line8_15,
1200     draw_line8_16,
1201     draw_line8_32,
1202     draw_line8_32bgr,
1203     draw_line8_15bgr,
1204     draw_line8_16bgr,
1205 };
1206
1207 static draw_line_func * draw_line16_funcs[] = {
1208     draw_line16_8,
1209     draw_line16_15,
1210     draw_line16_16,
1211     draw_line16_32,
1212     draw_line16_32bgr,
1213     draw_line16_15bgr,
1214     draw_line16_16bgr,
1215 };
1216
1217 static draw_line_func * draw_line32_funcs[] = {
1218     draw_line32_8,
1219     draw_line32_15,
1220     draw_line32_16,
1221     draw_line32_32,
1222     draw_line32_32bgr,
1223     draw_line32_15bgr,
1224     draw_line32_16bgr,
1225 };
1226
1227 static draw_hwc_line_func * draw_hwc_line_funcs[] = {
1228     draw_hwc_line_8,
1229     draw_hwc_line_15,
1230     draw_hwc_line_16,
1231     draw_hwc_line_32,
1232     draw_hwc_line_32bgr,
1233     draw_hwc_line_15bgr,
1234     draw_hwc_line_16bgr,
1235 };
1236
1237 static inline int get_depth_index(DisplaySurface *surface)
1238 {
1239     switch (surface_bits_per_pixel(surface)) {
1240     default:
1241     case 8:
1242         return 0;
1243     case 15:
1244         return 1;
1245     case 16:
1246         return 2;
1247     case 32:
1248         if (is_surface_bgr(surface)) {
1249             return 4;
1250         } else {
1251             return 3;
1252         }
1253     }
1254 }
1255
1256 static void sm501_draw_crt(SM501State * s)
1257 {
1258     DisplaySurface *surface = qemu_console_surface(s->con);
1259     int y;
1260     int width = (s->dc_crt_h_total & 0x00000FFF) + 1;
1261     int height = (s->dc_crt_v_total & 0x00000FFF) + 1;
1262
1263     uint8_t  * src = s->local_mem;
1264     int src_bpp = 0;
1265     int dst_bpp = surface_bytes_per_pixel(surface);
1266     uint32_t * palette = (uint32_t *)&s->dc_palette[SM501_DC_CRT_PALETTE
1267                                                     - SM501_DC_PANEL_PALETTE];
1268     uint8_t hwc_palette[3 * 3];
1269     int ds_depth_index = get_depth_index(surface);
1270     draw_line_func * draw_line = NULL;
1271     draw_hwc_line_func * draw_hwc_line = NULL;
1272     int full_update = 0;
1273     int y_start = -1;
1274     ram_addr_t page_min = ~0l;
1275     ram_addr_t page_max = 0l;
1276     ram_addr_t offset = 0;
1277
1278     /* choose draw_line function */
1279     switch (s->dc_crt_control & 3) {
1280     case SM501_DC_CRT_CONTROL_8BPP:
1281         src_bpp = 1;
1282         draw_line = draw_line8_funcs[ds_depth_index];
1283         break;
1284     case SM501_DC_CRT_CONTROL_16BPP:
1285         src_bpp = 2;
1286         draw_line = draw_line16_funcs[ds_depth_index];
1287         break;
1288     case SM501_DC_CRT_CONTROL_32BPP:
1289         src_bpp = 4;
1290         draw_line = draw_line32_funcs[ds_depth_index];
1291         break;
1292     default:
1293         printf("sm501 draw crt : invalid DC_CRT_CONTROL=%x.\n",
1294                s->dc_crt_control);
1295         abort();
1296         break;
1297     }
1298
1299     /* set up to draw hardware cursor */
1300     if (is_hwc_enabled(s, 1)) {
1301         int i;
1302
1303         /* get cursor palette */
1304         for (i = 0; i < 3; i++) {
1305             uint16_t rgb565 = get_hwc_color(s, 1, i + 1);
1306             hwc_palette[i * 3 + 0] = (rgb565 & 0xf800) >> 8; /* red */
1307             hwc_palette[i * 3 + 1] = (rgb565 & 0x07e0) >> 3; /* green */
1308             hwc_palette[i * 3 + 2] = (rgb565 & 0x001f) << 3; /* blue */
1309         }
1310
1311         /* choose cursor draw line function */
1312         draw_hwc_line = draw_hwc_line_funcs[ds_depth_index];
1313     }
1314
1315     /* adjust console size */
1316     if (s->last_width != width || s->last_height != height) {
1317         qemu_console_resize(s->con, width, height);
1318         surface = qemu_console_surface(s->con);
1319         s->last_width = width;
1320         s->last_height = height;
1321         full_update = 1;
1322     }
1323
1324     /* draw each line according to conditions */
1325     memory_region_sync_dirty_bitmap(&s->local_mem_region);
1326     for (y = 0; y < height; y++) {
1327         int update_hwc = draw_hwc_line ? within_hwc_y_range(s, y, 1) : 0;
1328         int update = full_update || update_hwc;
1329         ram_addr_t page0 = offset;
1330         ram_addr_t page1 = offset + width * src_bpp - 1;
1331
1332         /* check dirty flags for each line */
1333         update = memory_region_get_dirty(&s->local_mem_region, page0,
1334                                          page1 - page0, DIRTY_MEMORY_VGA);
1335
1336         /* draw line and change status */
1337         if (update) {
1338             uint8_t *d = surface_data(surface);
1339             d +=  y * width * dst_bpp;
1340
1341             /* draw graphics layer */
1342             draw_line(d, src, width, palette);
1343
1344             /* draw haredware cursor */
1345             if (update_hwc) {
1346                 draw_hwc_line(s, 1, hwc_palette, y - get_hwc_y(s, 1), d, width);
1347             }
1348
1349             if (y_start < 0)
1350                 y_start = y;
1351             if (page0 < page_min)
1352                 page_min = page0;
1353             if (page1 > page_max)
1354                 page_max = page1;
1355         } else {
1356             if (y_start >= 0) {
1357                 /* flush to display */
1358                 dpy_gfx_update(s->con, 0, y_start, width, y - y_start);
1359                 y_start = -1;
1360             }
1361         }
1362
1363         src += width * src_bpp;
1364         offset += width * src_bpp;
1365     }
1366
1367     /* complete flush to display */
1368     if (y_start >= 0)
1369         dpy_gfx_update(s->con, 0, y_start, width, y - y_start);
1370
1371     /* clear dirty flags */
1372     if (page_min != ~0l) {
1373         memory_region_reset_dirty(&s->local_mem_region,
1374                                   page_min, page_max + TARGET_PAGE_SIZE,
1375                                   DIRTY_MEMORY_VGA);
1376     }
1377 }
1378
1379 static void sm501_update_display(void *opaque)
1380 {
1381     SM501State * s = (SM501State *)opaque;
1382
1383     if (s->dc_crt_control & SM501_DC_CRT_CONTROL_ENABLE)
1384         sm501_draw_crt(s);
1385 }
1386
1387 static const GraphicHwOps sm501_ops = {
1388     .gfx_update  = sm501_update_display,
1389 };
1390
1391 void sm501_init(MemoryRegion *address_space_mem, uint32_t base,
1392                 uint32_t local_mem_bytes, qemu_irq irq, CharDriverState *chr)
1393 {
1394     SM501State * s;
1395     DeviceState *dev;
1396     MemoryRegion *sm501_system_config = g_new(MemoryRegion, 1);
1397     MemoryRegion *sm501_disp_ctrl = g_new(MemoryRegion, 1);
1398     MemoryRegion *sm501_2d_engine = g_new(MemoryRegion, 1);
1399
1400     /* allocate management data region */
1401     s = (SM501State *)g_malloc0(sizeof(SM501State));
1402     s->base = base;
1403     s->local_mem_size_index
1404         = get_local_mem_size_index(local_mem_bytes);
1405     SM501_DPRINTF("local mem size=%x. index=%d\n", get_local_mem_size(s),
1406                   s->local_mem_size_index);
1407     s->system_control = 0x00100000;
1408     s->misc_control = 0x00001000; /* assumes SH, active=low */
1409     s->dc_panel_control = 0x00010000;
1410     s->dc_crt_control = 0x00010000;
1411
1412     /* allocate local memory */
1413     memory_region_init_ram(&s->local_mem_region, NULL, "sm501.local",
1414                            local_mem_bytes, &error_abort);
1415     vmstate_register_ram_global(&s->local_mem_region);
1416     memory_region_set_log(&s->local_mem_region, true, DIRTY_MEMORY_VGA);
1417     s->local_mem = memory_region_get_ram_ptr(&s->local_mem_region);
1418     memory_region_add_subregion(address_space_mem, base, &s->local_mem_region);
1419
1420     /* map mmio */
1421     memory_region_init_io(sm501_system_config, NULL, &sm501_system_config_ops, s,
1422                           "sm501-system-config", 0x6c);
1423     memory_region_add_subregion(address_space_mem, base + MMIO_BASE_OFFSET,
1424                                 sm501_system_config);
1425     memory_region_init_io(sm501_disp_ctrl, NULL, &sm501_disp_ctrl_ops, s,
1426                           "sm501-disp-ctrl", 0x1000);
1427     memory_region_add_subregion(address_space_mem,
1428                                 base + MMIO_BASE_OFFSET + SM501_DC,
1429                                 sm501_disp_ctrl);
1430     memory_region_init_io(sm501_2d_engine, NULL, &sm501_2d_engine_ops, s,
1431                           "sm501-2d-engine", 0x54);
1432     memory_region_add_subregion(address_space_mem,
1433                                 base + MMIO_BASE_OFFSET + SM501_2D_ENGINE,
1434                                 sm501_2d_engine);
1435
1436     /* bridge to usb host emulation module */
1437     dev = qdev_create(NULL, "sysbus-ohci");
1438     qdev_prop_set_uint32(dev, "num-ports", 2);
1439     qdev_prop_set_uint64(dev, "dma-offset", base);
1440     qdev_init_nofail(dev);
1441     sysbus_mmio_map(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0,
1442                     base + MMIO_BASE_OFFSET + SM501_USB_HOST);
1443     sysbus_connect_irq(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0, irq);
1444
1445     /* bridge to serial emulation module */
1446     if (chr) {
1447         serial_mm_init(address_space_mem,
1448                        base + MMIO_BASE_OFFSET + SM501_UART0, 2,
1449                        NULL, /* TODO : chain irq to IRL */
1450                        115200, chr, DEVICE_NATIVE_ENDIAN);
1451     }
1452
1453     /* create qemu graphic console */
1454     s->con = graphic_console_init(DEVICE(dev), 0, &sm501_ops, s);
1455 }