drm/mode: add the CVT algorithm in kernel space
authorZhao Yakui <yakui.zhao@intel.com>
Mon, 22 Jun 2009 05:17:08 +0000 (13:17 +0800)
committerDave Airlie <airlied@linux.ie>
Wed, 15 Jul 2009 06:29:33 +0000 (16:29 +1000)
Add the CVT algorithm in kernel space. And this function can be called to
generate the required modeline.

I copied it from the file of xserver/hw/xfree86/modes/xf86cvt.c. What I have
done is to translate it by using integer calculation. This is to avoid
the float-point calculation in kernel space.

[airlied:- cleaned up some bits]
Signed-off-by: Zhao Yakui <yakui.zhao@intel.com>
Signed-off-by: Dave Airlie <airlied@linux.ie>
drivers/gpu/drm/drm_modes.c
include/drm/drm_crtc.h

index 54f492a488a93c68387bc388a6579c92edb7f988..0dbc7e4f86439643d84cbe248d73838f53105456 100644 (file)
@@ -8,6 +8,7 @@
  * Copyright © 2007 Dave Airlie
  * Copyright © 2007-2008 Intel Corporation
  *   Jesse Barnes <jesse.barnes@intel.com>
+ * Copyright 2005-2006 Luc Verhaegen
  *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
@@ -61,6 +62,224 @@ void drm_mode_debug_printmodeline(struct drm_display_mode *mode)
 }
 EXPORT_SYMBOL(drm_mode_debug_printmodeline);
 
+/**
+ * drm_cvt_mode -create a modeline based on CVT algorithm
+ * @dev: DRM device
+ * @hdisplay: hdisplay size
+ * @vdisplay: vdisplay size
+ * @vrefresh  : vrefresh rate
+ * @reduced : Whether the GTF calculation is simplified
+ * @interlaced:Whether the interlace is supported
+ *
+ * LOCKING:
+ * none.
+ *
+ * return the modeline based on CVT algorithm
+ *
+ * This function is called to generate the modeline based on CVT algorithm
+ * according to the hdisplay, vdisplay, vrefresh.
+ * It is based from the VESA(TM) Coordinated Video Timing Generator by
+ * Graham Loveridge April 9, 2003 available at
+ * http://www.vesa.org/public/CVT/CVTd6r1.xls
+ *
+ * And it is copied from xf86CVTmode in xserver/hw/xfree86/modes/xf86cvt.c.
+ * What I have done is to translate it by using integer calculation.
+ */
+#define HV_FACTOR                      1000
+struct drm_display_mode *drm_cvt_mode(struct drm_device *dev, int hdisplay,
+                                     int vdisplay, int vrefresh,
+                                     bool reduced, bool interlaced)
+{
+       /* 1) top/bottom margin size (% of height) - default: 1.8, */
+#define        CVT_MARGIN_PERCENTAGE           18
+       /* 2) character cell horizontal granularity (pixels) - default 8 */
+#define        CVT_H_GRANULARITY               8
+       /* 3) Minimum vertical porch (lines) - default 3 */
+#define        CVT_MIN_V_PORCH                 3
+       /* 4) Minimum number of vertical back porch lines - default 6 */
+#define        CVT_MIN_V_BPORCH                6
+       /* Pixel Clock step (kHz) */
+#define CVT_CLOCK_STEP                 250
+       struct drm_display_mode *drm_mode;
+       bool margins = false;
+       unsigned int vfieldrate, hperiod;
+       int hdisplay_rnd, hmargin, vdisplay_rnd, vmargin, vsync;
+       int interlace;
+
+       /* allocate the drm_display_mode structure. If failure, we will
+        * return directly
+        */
+       drm_mode = drm_mode_create(dev);
+       if (!drm_mode)
+               return NULL;
+
+       /* the CVT default refresh rate is 60Hz */
+       if (!vrefresh)
+               vrefresh = 60;
+
+       /* the required field fresh rate */
+       if (interlaced)
+               vfieldrate = vrefresh * 2;
+       else
+               vfieldrate = vrefresh;
+
+       /* horizontal pixels */
+       hdisplay_rnd = hdisplay - (hdisplay % CVT_H_GRANULARITY);
+
+       /* determine the left&right borders */
+       hmargin = 0;
+       if (margins) {
+               hmargin = hdisplay_rnd * CVT_MARGIN_PERCENTAGE / 1000;
+               hmargin -= hmargin % CVT_H_GRANULARITY;
+       }
+       /* find the total active pixels */
+       drm_mode->hdisplay = hdisplay_rnd + 2 * hmargin;
+
+       /* find the number of lines per field */
+       if (interlaced)
+               vdisplay_rnd = vdisplay / 2;
+       else
+               vdisplay_rnd = vdisplay;
+
+       /* find the top & bottom borders */
+       vmargin = 0;
+       if (margins)
+               vmargin = vdisplay_rnd * CVT_MARGIN_PERCENTAGE / 1000;
+
+       drm_mode->vdisplay = vdisplay_rnd + 2 * vmargin;
+
+       /* Interlaced */
+       if (interlaced)
+               interlace = 1;
+       else
+               interlace = 0;
+
+       /* Determine VSync Width from aspect ratio */
+       if (!(vdisplay % 3) && ((vdisplay * 4 / 3) == hdisplay))
+               vsync = 4;
+       else if (!(vdisplay % 9) && ((vdisplay * 16 / 9) == hdisplay))
+               vsync = 5;
+       else if (!(vdisplay % 10) && ((vdisplay * 16 / 10) == hdisplay))
+               vsync = 6;
+       else if (!(vdisplay % 4) && ((vdisplay * 5 / 4) == hdisplay))
+               vsync = 7;
+       else if (!(vdisplay % 9) && ((vdisplay * 15 / 9) == hdisplay))
+               vsync = 7;
+       else /* custom */
+               vsync = 10;
+
+       if (!reduced) {
+               /* simplify the GTF calculation */
+               /* 4) Minimum time of vertical sync + back porch interval (µs)
+                * default 550.0
+                */
+               int tmp1, tmp2;
+#define CVT_MIN_VSYNC_BP       550
+               /* 3) Nominal HSync width (% of line period) - default 8 */
+#define CVT_HSYNC_PERCENTAGE   8
+               unsigned int hblank_percentage;
+               int vsyncandback_porch, vback_porch, hblank;
+
+               /* estimated the horizontal period */
+               tmp1 = HV_FACTOR * 1000000  -
+                               CVT_MIN_VSYNC_BP * HV_FACTOR * vfieldrate;
+               tmp2 = (vdisplay_rnd + 2 * vmargin + CVT_MIN_V_PORCH) * 2 +
+                               interlace;
+               hperiod = tmp1 * 2 / (tmp2 * vfieldrate);
+
+               tmp1 = CVT_MIN_VSYNC_BP * HV_FACTOR / hperiod + 1;
+               /* 9. Find number of lines in sync + backporch */
+               if (tmp1 < (vsync + CVT_MIN_V_PORCH))
+                       vsyncandback_porch = vsync + CVT_MIN_V_PORCH;
+               else
+                       vsyncandback_porch = tmp1;
+               /* 10. Find number of lines in back porch */
+               vback_porch = vsyncandback_porch - vsync;
+               drm_mode->vtotal = vdisplay_rnd + 2 * vmargin +
+                               vsyncandback_porch + CVT_MIN_V_PORCH;
+               /* 5) Definition of Horizontal blanking time limitation */
+               /* Gradient (%/kHz) - default 600 */
+#define CVT_M_FACTOR   600
+               /* Offset (%) - default 40 */
+#define CVT_C_FACTOR   40
+               /* Blanking time scaling factor - default 128 */
+#define CVT_K_FACTOR   128
+               /* Scaling factor weighting - default 20 */
+#define CVT_J_FACTOR   20
+#define CVT_M_PRIME    (CVT_M_FACTOR * CVT_K_FACTOR / 256)
+#define CVT_C_PRIME    ((CVT_C_FACTOR - CVT_J_FACTOR) * CVT_K_FACTOR / 256 + \
+                        CVT_J_FACTOR)
+               /* 12. Find ideal blanking duty cycle from formula */
+               hblank_percentage = CVT_C_PRIME * HV_FACTOR - CVT_M_PRIME *
+                                       hperiod / 1000;
+               /* 13. Blanking time */
+               if (hblank_percentage < 20 * HV_FACTOR)
+                       hblank_percentage = 20 * HV_FACTOR;
+               hblank = drm_mode->hdisplay * hblank_percentage /
+                        (100 * HV_FACTOR - hblank_percentage);
+               hblank -= hblank % (2 * CVT_H_GRANULARITY);
+               /* 14. find the total pixes per line */
+               drm_mode->htotal = drm_mode->hdisplay + hblank;
+               drm_mode->hsync_end = drm_mode->hdisplay + hblank / 2;
+               drm_mode->hsync_start = drm_mode->hsync_end -
+                       (drm_mode->htotal * CVT_HSYNC_PERCENTAGE) / 100;
+               drm_mode->hsync_start += CVT_H_GRANULARITY -
+                       drm_mode->hsync_start % CVT_H_GRANULARITY;
+               /* fill the Vsync values */
+               drm_mode->vsync_start = drm_mode->vdisplay + CVT_MIN_V_PORCH;
+               drm_mode->vsync_end = drm_mode->vsync_start + vsync;
+       } else {
+               /* Reduced blanking */
+               /* Minimum vertical blanking interval time (µs)- default 460 */
+#define CVT_RB_MIN_VBLANK      460
+               /* Fixed number of clocks for horizontal sync */
+#define CVT_RB_H_SYNC          32
+               /* Fixed number of clocks for horizontal blanking */
+#define CVT_RB_H_BLANK         160
+               /* Fixed number of lines for vertical front porch - default 3*/
+#define CVT_RB_VFPORCH         3
+               int vbilines;
+               int tmp1, tmp2;
+               /* 8. Estimate Horizontal period. */
+               tmp1 = HV_FACTOR * 1000000 -
+                       CVT_RB_MIN_VBLANK * HV_FACTOR * vfieldrate;
+               tmp2 = vdisplay_rnd + 2 * vmargin;
+               hperiod = tmp1 / (tmp2 * vfieldrate);
+               /* 9. Find number of lines in vertical blanking */
+               vbilines = CVT_RB_MIN_VBLANK * HV_FACTOR / hperiod + 1;
+               /* 10. Check if vertical blanking is sufficient */
+               if (vbilines < (CVT_RB_VFPORCH + vsync + CVT_MIN_V_BPORCH))
+                       vbilines = CVT_RB_VFPORCH + vsync + CVT_MIN_V_BPORCH;
+               /* 11. Find total number of lines in vertical field */
+               drm_mode->vtotal = vdisplay_rnd + 2 * vmargin + vbilines;
+               /* 12. Find total number of pixels in a line */
+               drm_mode->htotal = drm_mode->hdisplay + CVT_RB_H_BLANK;
+               /* Fill in HSync values */
+               drm_mode->hsync_end = drm_mode->hdisplay + CVT_RB_H_BLANK / 2;
+               drm_mode->hsync_start = drm_mode->hsync_end = CVT_RB_H_SYNC;
+       }
+       /* 15/13. Find pixel clock frequency (kHz for xf86) */
+       drm_mode->clock = drm_mode->htotal * HV_FACTOR * 1000 / hperiod;
+       drm_mode->clock -= drm_mode->clock % CVT_CLOCK_STEP;
+       /* 18/16. Find actual vertical frame frequency */
+       /* ignore - just set the mode flag for interlaced */
+       if (interlaced)
+               drm_mode->vtotal *= 2;
+       /* Fill the mode line name */
+       drm_mode_set_name(drm_mode);
+       if (reduced)
+               drm_mode->flags |= (DRM_MODE_FLAG_PHSYNC |
+                                       DRM_MODE_FLAG_NVSYNC);
+       else
+               drm_mode->flags |= (DRM_MODE_FLAG_PVSYNC |
+                                       DRM_MODE_FLAG_NHSYNC);
+       if (interlaced)
+               drm_mode->flags |= DRM_MODE_FLAG_INTERLACE;
+
+    return drm_mode;
+}
+EXPORT_SYMBOL(drm_cvt_mode);
+
 /**
  * drm_mode_set_name - set the name on a mode
  * @mode: name will be set in this mode
index 7300fb86676730cf39173c844178f7ecdbbfe0db..820bc0977e5e8740de2e58140cf8036738a6d331 100644 (file)
@@ -736,4 +736,7 @@ extern int drm_mode_gamma_get_ioctl(struct drm_device *dev,
 extern int drm_mode_gamma_set_ioctl(struct drm_device *dev,
                                    void *data, struct drm_file *file_priv);
 extern bool drm_detect_hdmi_monitor(struct edid *edid);
+extern struct drm_display_mode *drm_cvt_mode(struct drm_device *dev,
+                               int hdisplay, int vdisplay, int vrefresh,
+                               bool reduced, bool interlaced);
 #endif /* __DRM_CRTC_H__ */