Add Texas Instruments' TLV320AIC27 AC'97 codec.
[dragonfly.git] / sys / dev / sound / pcm / buffer.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1999 Cameron Grant <gandalf@vilnya.demon.co.uk>
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
24  * SUCH DAMAGE.
25  *
26  * $FreeBSD: src/sys/dev/sound/pcm/buffer.c,v 1.1.2.4 2002/04/22 15:49:35 cg Exp $
27  * $DragonFly: src/sys/dev/sound/pcm/buffer.c,v 1.3 2003/07/30 00:20:39 dillon Exp $
28  */
29
30 #include <dev/sound/pcm/sound.h>
31
32 #include "feeder_if.h"
33
34 SND_DECLARE_FILE("$DragonFly: src/sys/dev/sound/pcm/buffer.c,v 1.3 2003/07/30 00:20:39 dillon Exp $");
35
36 #define SNDBUF_NAMELEN  48
37 struct snd_dbuf {
38         device_t dev;
39         u_int8_t *buf, *tmpbuf;
40         unsigned int bufsize, maxsize;
41         volatile int dl; /* transfer size */
42         volatile int rp; /* pointers to the ready area */
43         volatile int rl; /* length of ready area */
44         volatile int hp;
45         volatile u_int32_t total, prev_total;
46         int isadmachan, dir;       /* dma channel */
47         u_int32_t fmt, spd, bps;
48         unsigned int blksz, blkcnt;
49         int xrun;
50         u_int32_t flags;
51         bus_dmamap_t dmamap;
52         bus_dma_tag_t dmatag;
53         struct selinfo sel;
54         char name[SNDBUF_NAMELEN];
55 };
56
57 struct snd_dbuf *
58 sndbuf_create(device_t dev, char *drv, char *desc)
59 {
60         struct snd_dbuf *b;
61
62         b = malloc(sizeof(*b), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
63         snprintf(b->name, SNDBUF_NAMELEN, "%s:%s", drv, desc);
64         b->dev = dev;
65
66         return b;
67 }
68
69 void
70 sndbuf_destroy(struct snd_dbuf *b)
71 {
72         free(b, M_DEVBUF);
73 }
74
75 static void
76 sndbuf_setmap(void *arg, bus_dma_segment_t *segs, int nseg, int error)
77 {
78         struct snd_dbuf *b = (struct snd_dbuf *)arg;
79
80         if (bootverbose) {
81                 device_printf(b->dev, "sndbuf_setmap %lx, %lx; ", (unsigned long)segs->ds_addr,
82                        (unsigned long)segs->ds_len);
83                 printf("%p -> %lx\n", b->buf, (unsigned long)vtophys(b->buf));
84         }
85 }
86
87 /*
88  * Allocate memory for DMA buffer. If the device does not use DMA transfers,
89  * the driver can call malloc(9) and sndbuf_setup() itself.
90  */
91 int
92 sndbuf_alloc(struct snd_dbuf *b, bus_dma_tag_t dmatag, unsigned int size)
93 {
94         b->dmatag = dmatag;
95         b->maxsize = size;
96         b->bufsize = b->maxsize;
97         if (bus_dmamem_alloc(b->dmatag, (void **)&b->buf, BUS_DMA_NOWAIT, &b->dmamap))
98                 return ENOSPC;
99         if (bus_dmamap_load(b->dmatag, b->dmamap, b->buf, b->maxsize, sndbuf_setmap, b, 0))
100                 return ENOSPC;
101         return sndbuf_resize(b, 2, b->maxsize / 2);
102 }
103
104 int
105 sndbuf_setup(struct snd_dbuf *b, void *buf, unsigned int size)
106 {
107         b->buf = buf;
108         b->maxsize = size;
109         b->bufsize = b->maxsize;
110         return sndbuf_resize(b, 2, b->maxsize / 2);
111 }
112
113 void
114 sndbuf_free(struct snd_dbuf *b)
115 {
116         if (b->tmpbuf)
117                 free(b->tmpbuf, M_DEVBUF);
118         b->tmpbuf = NULL;
119
120         if (b->dmamap)
121                 bus_dmamap_unload(b->dmatag, b->dmamap);
122
123         if (b->dmamap && b->buf)
124                 bus_dmamem_free(b->dmatag, b->buf, b->dmamap);
125         b->dmamap = NULL;
126         b->buf = NULL;
127 }
128
129 int
130 sndbuf_resize(struct snd_dbuf *b, unsigned int blkcnt, unsigned int blksz)
131 {
132         if (b->maxsize == 0)
133                 return 0;
134         if (blkcnt == 0)
135                 blkcnt = b->blkcnt;
136         if (blksz == 0)
137                 blksz = b->blksz;
138         if (blkcnt < 2 || blksz < 16 || (blkcnt * blksz > b->maxsize))
139                 return EINVAL;
140         if (blkcnt == b->blkcnt && blksz == b->blksz)
141                 return 0;
142         b->blkcnt = blkcnt;
143         b->blksz = blksz;
144         b->bufsize = blkcnt * blksz;
145         if (b->tmpbuf)
146                 free(b->tmpbuf, M_DEVBUF);
147         b->tmpbuf = malloc(b->bufsize, M_DEVBUF, M_WAITOK);
148         sndbuf_reset(b);
149         return 0;
150 }
151
152 int
153 sndbuf_remalloc(struct snd_dbuf *b, unsigned int blkcnt, unsigned int blksz)
154 {
155         if (blkcnt < 2 || blksz < 16)
156                 return EINVAL;
157
158         b->blkcnt = blkcnt;
159         b->blksz = blksz;
160
161         b->maxsize = blkcnt * blksz;
162         b->bufsize = b->maxsize;
163
164         if (b->buf)
165                 free(b->buf, M_DEVBUF);
166         b->buf = malloc(b->bufsize, M_DEVBUF, M_WAITOK);
167         if (b->buf == NULL)
168                 return ENOMEM;
169
170         if (b->tmpbuf)
171                 free(b->tmpbuf, M_DEVBUF);
172         b->tmpbuf = malloc(b->bufsize, M_DEVBUF, M_WAITOK);
173         if (b->tmpbuf == NULL)
174                 return ENOMEM;
175
176         sndbuf_reset(b);
177         return 0;
178 }
179
180 void
181 sndbuf_clear(struct snd_dbuf *b, unsigned int length)
182 {
183         int i;
184         u_char data, *p;
185
186         if (length == 0)
187                 return;
188         if (length > b->bufsize)
189                 length = b->bufsize;
190
191         if (b->fmt & AFMT_SIGNED)
192                 data = 0x00;
193         else
194                 data = 0x80;
195
196         i = sndbuf_getfreeptr(b);
197         p = sndbuf_getbuf(b);
198         while (length > 0) {
199                 p[i] = data;
200                 length--;
201                 i++;
202                 if (i >= b->bufsize)
203                         i = 0;
204         }
205 }
206
207 void
208 sndbuf_fillsilence(struct snd_dbuf *b)
209 {
210         int i;
211         u_char data, *p;
212
213         if (b->fmt & AFMT_SIGNED)
214                 data = 0x00;
215         else
216                 data = 0x80;
217
218         i = 0;
219         p = sndbuf_getbuf(b);
220         while (i < b->bufsize)
221                 p[i++] = data;
222         b->rp = 0;
223         b->rl = b->bufsize;
224 }
225
226 void
227 sndbuf_reset(struct snd_dbuf *b)
228 {
229         b->hp = 0;
230         b->rp = 0;
231         b->rl = 0;
232         b->dl = 0;
233         b->prev_total = 0;
234         b->total = 0;
235         b->xrun = 0;
236         if (b->buf && b->bufsize > 0)
237                 sndbuf_clear(b, b->bufsize);
238 }
239
240 u_int32_t
241 sndbuf_getfmt(struct snd_dbuf *b)
242 {
243         return b->fmt;
244 }
245
246 int
247 sndbuf_setfmt(struct snd_dbuf *b, u_int32_t fmt)
248 {
249         b->fmt = fmt;
250         b->bps = 1;
251         b->bps <<= (b->fmt & AFMT_STEREO)? 1 : 0;
252         b->bps <<= (b->fmt & AFMT_16BIT)? 1 : 0;
253         b->bps <<= (b->fmt & AFMT_32BIT)? 2 : 0;
254         return 0;
255 }
256
257 unsigned int
258 sndbuf_getspd(struct snd_dbuf *b)
259 {
260         return b->spd;
261 }
262
263 void
264 sndbuf_setspd(struct snd_dbuf *b, unsigned int spd)
265 {
266         b->spd = spd;
267 }
268
269 unsigned int
270 sndbuf_getalign(struct snd_dbuf *b)
271 {
272         static int align[] = {0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3};
273
274         return align[b->bps - 1];
275 }
276
277 unsigned int
278 sndbuf_getblkcnt(struct snd_dbuf *b)
279 {
280         return b->blkcnt;
281 }
282
283 void
284 sndbuf_setblkcnt(struct snd_dbuf *b, unsigned int blkcnt)
285 {
286         b->blkcnt = blkcnt;
287 }
288
289 unsigned int
290 sndbuf_getblksz(struct snd_dbuf *b)
291 {
292         return b->blksz;
293 }
294
295 void
296 sndbuf_setblksz(struct snd_dbuf *b, unsigned int blksz)
297 {
298         b->blksz = blksz;
299 }
300
301 unsigned int
302 sndbuf_getbps(struct snd_dbuf *b)
303 {
304         return b->bps;
305 }
306
307 void *
308 sndbuf_getbuf(struct snd_dbuf *b)
309 {
310         return b->buf;
311 }
312
313 void *
314 sndbuf_getbufofs(struct snd_dbuf *b, unsigned int ofs)
315 {
316         KASSERT(ofs < b->bufsize, ("%s: ofs invalid %d", __func__, ofs));
317
318         return b->buf + ofs;
319 }
320
321 unsigned int
322 sndbuf_getsize(struct snd_dbuf *b)
323 {
324         return b->bufsize;
325 }
326
327 unsigned int
328 sndbuf_getmaxsize(struct snd_dbuf *b)
329 {
330         return b->maxsize;
331 }
332
333 unsigned int
334 sndbuf_runsz(struct snd_dbuf *b)
335 {
336         return b->dl;
337 }
338
339 void
340 sndbuf_setrun(struct snd_dbuf *b, int go)
341 {
342         b->dl = go? b->blksz : 0;
343 }
344
345 struct selinfo *
346 sndbuf_getsel(struct snd_dbuf *b)
347 {
348         return &b->sel;
349 }
350
351 /************************************************************/
352 unsigned int
353 sndbuf_getxrun(struct snd_dbuf *b)
354 {
355         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
356
357         return b->xrun;
358 }
359
360 void
361 sndbuf_setxrun(struct snd_dbuf *b, unsigned int cnt)
362 {
363         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
364
365         b->xrun = cnt;
366 }
367
368 unsigned int
369 sndbuf_gethwptr(struct snd_dbuf *b)
370 {
371         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
372
373         return b->hp;
374 }
375
376 void
377 sndbuf_sethwptr(struct snd_dbuf *b, unsigned int ptr)
378 {
379         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
380
381         b->hp = ptr;
382 }
383
384 unsigned int
385 sndbuf_getready(struct snd_dbuf *b)
386 {
387         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
388         KASSERT((b->rl >= 0) && (b->rl <= b->bufsize), ("%s: b->rl invalid %d", __func__, b->rl));
389
390         return b->rl;
391 }
392
393 unsigned int
394 sndbuf_getreadyptr(struct snd_dbuf *b)
395 {
396         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
397         KASSERT((b->rp >= 0) && (b->rp <= b->bufsize), ("%s: b->rp invalid %d", __func__, b->rp));
398
399         return b->rp;
400 }
401
402 unsigned int
403 sndbuf_getfree(struct snd_dbuf *b)
404 {
405         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
406         KASSERT((b->rl >= 0) && (b->rl <= b->bufsize), ("%s: b->rl invalid %d", __func__, b->rl));
407
408         return b->bufsize - b->rl;
409 }
410
411 unsigned int
412 sndbuf_getfreeptr(struct snd_dbuf *b)
413 {
414         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
415         KASSERT((b->rp >= 0) && (b->rp <= b->bufsize), ("%s: b->rp invalid %d", __func__, b->rp));
416         KASSERT((b->rl >= 0) && (b->rl <= b->bufsize), ("%s: b->rl invalid %d", __func__, b->rl));
417
418         return (b->rp + b->rl) % b->bufsize;
419 }
420
421 unsigned int
422 sndbuf_getblocks(struct snd_dbuf *b)
423 {
424         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
425
426         return b->total / b->blksz;
427 }
428
429 unsigned int
430 sndbuf_getprevblocks(struct snd_dbuf *b)
431 {
432         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
433
434         return b->prev_total / b->blksz;
435 }
436
437 unsigned int
438 sndbuf_gettotal(struct snd_dbuf *b)
439 {
440         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
441
442         return b->total;
443 }
444
445 void
446 sndbuf_updateprevtotal(struct snd_dbuf *b)
447 {
448         SNDBUF_LOCKASSERT(b);
449
450         b->prev_total = b->total;
451 }
452
453 /************************************************************/
454
455 int
456 sndbuf_acquire(struct snd_dbuf *b, u_int8_t *from, unsigned int count)
457 {
458         int l;
459
460         KASSERT(count <= sndbuf_getfree(b), ("%s: count %d > free %d", __func__, count, sndbuf_getfree(b)));
461         KASSERT((b->rl >= 0) && (b->rl <= b->bufsize), ("%s: b->rl invalid %d", __func__, b->rl));
462         b->total += count;
463         if (from != NULL) {
464                 while (count > 0) {
465                         l = MIN(count, sndbuf_getsize(b) - sndbuf_getfreeptr(b));
466                         bcopy(from, sndbuf_getbufofs(b, sndbuf_getfreeptr(b)), l);
467                         from += l;
468                         b->rl += l;
469                         count -= l;
470                 }
471         } else
472                 b->rl += count;
473         KASSERT((b->rl >= 0) && (b->rl <= b->bufsize), ("%s: b->rl invalid %d, count %d", __func__, b->rl, count));
474
475         return 0;
476 }
477
478 int
479 sndbuf_dispose(struct snd_dbuf *b, u_int8_t *to, unsigned int count)
480 {
481         int l;
482
483         KASSERT(count <= sndbuf_getready(b), ("%s: count %d > ready %d", __func__, count, sndbuf_getready(b)));
484         KASSERT((b->rl >= 0) && (b->rl <= b->bufsize), ("%s: b->rl invalid %d", __func__, b->rl));
485         if (to != NULL) {
486                 while (count > 0) {
487                         l = MIN(count, sndbuf_getsize(b) - sndbuf_getreadyptr(b));
488                         bcopy(sndbuf_getbufofs(b, sndbuf_getreadyptr(b)), to, l);
489                         to += l;
490                         b->rl -= l;
491                         b->rp = (b->rp + l) % b->bufsize;
492                         count -= l;
493                 }
494         } else {
495                 b->rl -= count;
496                 b->rp = (b->rp + count) % b->bufsize;
497         }
498         KASSERT((b->rl >= 0) && (b->rl <= b->bufsize), ("%s: b->rl invalid %d, count %d", __func__, b->rl, count));
499
500         return 0;
501 }
502
503 int
504 sndbuf_uiomove(struct snd_dbuf *b, struct uio *uio, unsigned int count)
505 {
506         int x, c, p, rd, err;
507
508         err = 0;
509         rd = (uio->uio_rw == UIO_READ)? 1 : 0;
510         if (count > uio->uio_resid)
511                 return EINVAL;
512
513         if (count > (rd? sndbuf_getready(b) : sndbuf_getfree(b))) {
514                 return EINVAL;
515         }
516
517         while (err == 0 && count > 0) {
518                 p = rd? sndbuf_getreadyptr(b) : sndbuf_getfreeptr(b);
519                 c = MIN(count, sndbuf_getsize(b) - p);
520                 x = uio->uio_resid;
521                 err = uiomove(sndbuf_getbufofs(b, p), c, uio);
522                 x -= uio->uio_resid;
523                 count -= x;
524                 x = rd? sndbuf_dispose(b, NULL, x) : sndbuf_acquire(b, NULL, x);
525         }
526
527         return 0;
528 }
529
530 /* count is number of bytes we want added to destination buffer */
531 int
532 sndbuf_feed(struct snd_dbuf *from, struct snd_dbuf *to, struct pcm_channel *channel, struct pcm_feeder *feeder, unsigned int count)
533 {
534         KASSERT(count > 0, ("can't feed 0 bytes"));
535
536         if (sndbuf_getfree(to) < count)
537                 return EINVAL;
538
539         count = FEEDER_FEED(feeder, channel, to->tmpbuf, count, from);
540         if (count)
541                 sndbuf_acquire(to, to->tmpbuf, count);
542         /* the root feeder has called sndbuf_dispose(from, , bytes fetched) */
543
544         return 0;
545 }
546
547 /************************************************************/
548
549 void
550 sndbuf_dump(struct snd_dbuf *b, char *s, u_int32_t what)
551 {
552         printf("%s: [", s);
553         if (what & 0x01)
554                 printf(" bufsize: %d, maxsize: %d", b->bufsize, b->maxsize);
555         if (what & 0x02)
556                 printf(" dl: %d, rp: %d, rl: %d, hp: %d", b->dl, b->rp, b->rl, b->hp);
557         if (what & 0x04)
558                 printf(" total: %d, prev_total: %d, xrun: %d", b->total, b->prev_total, b->xrun);
559         if (what & 0x08)
560                 printf(" fmt: 0x%x, spd: %d", b->fmt, b->spd);
561         if (what & 0x10)
562                 printf(" blksz: %d, blkcnt: %d, flags: 0x%x", b->blksz, b->blkcnt, b->flags);
563         printf(" ]\n");
564 }
565
566 /************************************************************/
567 u_int32_t
568 sndbuf_getflags(struct snd_dbuf *b)
569 {
570         return b->flags;
571 }
572
573 void
574 sndbuf_setflags(struct snd_dbuf *b, u_int32_t flags, int on)
575 {
576         b->flags &= ~flags;
577         if (on)
578                 b->flags |= flags;
579 }
580
581 /************************************************************/
582
583 int
584 sndbuf_isadmasetup(struct snd_dbuf *b, struct resource *drq)
585 {
586         /* should do isa_dma_acquire/isa_dma_release here */
587         if (drq == NULL) {
588                 b->isadmachan = -1;
589         } else {
590                 sndbuf_setflags(b, SNDBUF_F_ISADMA, 1);
591                 b->isadmachan = rman_get_start(drq);
592         }
593         return 0;
594 }
595
596 int
597 sndbuf_isadmasetdir(struct snd_dbuf *b, int dir)
598 {
599         KASSERT(b, ("sndbuf_isadmasetdir called with b == NULL"));
600         KASSERT(sndbuf_getflags(b) & SNDBUF_F_ISADMA, ("sndbuf_isadmasetdir called on non-ISA buffer"));
601
602         b->dir = (dir == PCMDIR_PLAY)? ISADMA_WRITE : ISADMA_READ;
603         return 0;
604 }
605
606 void
607 sndbuf_isadma(struct snd_dbuf *b, int go)
608 {
609         KASSERT(b, ("sndbuf_isadma called with b == NULL"));
610         KASSERT(sndbuf_getflags(b) & SNDBUF_F_ISADMA, ("sndbuf_isadma called on non-ISA buffer"));
611
612         switch (go) {
613         case PCMTRIG_START:
614                 /* isa_dmainit(b->chan, size); */
615                 isa_dmastart(b->dir | ISADMA_RAW, b->buf, b->bufsize, b->isadmachan);
616                 break;
617
618         case PCMTRIG_STOP:
619         case PCMTRIG_ABORT:
620                 isa_dmastop(b->isadmachan);
621                 isa_dmadone(b->dir | ISADMA_RAW, b->buf, b->bufsize, b->isadmachan);
622                 break;
623         }
624
625         DEB(printf("buf 0x%p ISA DMA %s, channel %d\n",
626                 b,
627                 (go == PCMTRIG_START)? "started" : "stopped",
628                 b->isadmachan));
629 }
630
631 int
632 sndbuf_isadmaptr(struct snd_dbuf *b)
633 {
634         int i;
635
636         KASSERT(b, ("sndbuf_isadmaptr called with b == NULL"));
637         KASSERT(sndbuf_getflags(b) & SNDBUF_F_ISADMA, ("sndbuf_isadmaptr called on non-ISA buffer"));
638
639         if (!sndbuf_runsz(b))
640                 return 0;
641         i = isa_dmastatus(b->isadmachan);
642         KASSERT(i >= 0, ("isa_dmastatus returned %d", i));
643         return b->bufsize - i;
644 }
645
646 void
647 sndbuf_isadmabounce(struct snd_dbuf *b)
648 {
649         KASSERT(b, ("sndbuf_isadmabounce called with b == NULL"));
650         KASSERT(sndbuf_getflags(b) & SNDBUF_F_ISADMA, ("sndbuf_isadmabounce called on non-ISA buffer"));
651
652         /* tell isa_dma to bounce data in/out */
653 }
654