sandbox: Add SDL library for LCD, keyboard, audio
[karo-tx-uboot.git] / arch / sandbox / cpu / sdl.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013 Google, Inc
3  *
4  * SPDX-License-Identifier:     GPL-2.0+
5  */
6
7 #include <errno.h>
8 #include <linux/input.h>
9 #include <SDL/SDL.h>
10 #include <sound.h>
11 #include <asm/state.h>
12
13 static struct sdl_info {
14         SDL_Surface *screen;
15         int width;
16         int height;
17         int depth;
18         int pitch;
19         uint frequency;
20         uint audio_pos;
21         uint audio_size;
22         uint8_t *audio_data;
23         bool audio_active;
24         bool inited;
25 } sdl;
26
27 static void sandbox_sdl_poll_events(void)
28 {
29         /*
30          * We don't want to include common.h in this file since it uses
31          * system headers. So add a declation here.
32          */
33         extern void reset_cpu(unsigned long addr);
34         SDL_Event event;
35
36         while (SDL_PollEvent(&event)) {
37                 switch (event.type) {
38                 case SDL_QUIT:
39                         puts("LCD window closed - quitting\n");
40                         reset_cpu(1);
41                         break;
42                 }
43         }
44 }
45
46 static int sandbox_sdl_ensure_init(void)
47 {
48         if (!sdl.inited) {
49                 if (SDL_Init(0) < 0) {
50                         printf("Unable to initialize SDL: %s\n",
51                                SDL_GetError());
52                         return -EIO;
53                 }
54
55                 atexit(SDL_Quit);
56
57                 sdl.inited = true;
58         }
59         return 0;
60 }
61
62 int sandbox_sdl_init_display(int width, int height, int log2_bpp)
63 {
64         struct sandbox_state *state = state_get_current();
65         int err;
66
67         if (!width || !state->show_lcd)
68                 return 0;
69         err = sandbox_sdl_ensure_init();
70         if (err)
71                 return err;
72         if (SDL_InitSubSystem(SDL_INIT_VIDEO) < 0) {
73                 printf("Unable to initialize SDL LCD: %s\n", SDL_GetError());
74                 return -EPERM;
75         }
76         SDL_WM_SetCaption("U-Boot", "U-Boot");
77
78         sdl.width = width;
79         sdl.height = height;
80         sdl.depth = 1 << log2_bpp;
81         sdl.pitch = sdl.width * sdl.depth / 8;
82         sdl.screen = SDL_SetVideoMode(width, height, 0, 0);
83         sandbox_sdl_poll_events();
84
85         return 0;
86 }
87
88 int sandbox_sdl_sync(void *lcd_base)
89 {
90         SDL_Surface *frame;
91
92         frame = SDL_CreateRGBSurfaceFrom(lcd_base, sdl.width, sdl.height,
93                         sdl.depth, sdl.pitch,
94                         0x1f << 11, 0x3f << 5, 0x1f << 0, 0);
95         SDL_BlitSurface(frame, NULL, sdl.screen, NULL);
96         SDL_FreeSurface(frame);
97         SDL_UpdateRect(sdl.screen, 0, 0, 0, 0);
98         sandbox_sdl_poll_events();
99
100         return 0;
101 }
102
103 #define NONE (-1)
104 #define NUM_SDL_CODES   (SDLK_UNDO + 1)
105
106 static int16_t sdl_to_keycode[NUM_SDL_CODES] = {
107         /* 0 */
108         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
109         NONE, NONE, NONE, KEY_BACKSPACE, KEY_TAB,
110         NONE, NONE, NONE, KEY_ENTER, NONE,
111         NONE, NONE, NONE, NONE, KEY_POWER,      /* use PAUSE as POWER */
112
113         /* 20 */
114         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
115         NONE, NONE, KEY_ESC, NONE, NONE,
116         NONE, NONE, KEY_SPACE, NONE, NONE,
117         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
118
119         /* 40 */
120         NONE, NONE, NONE, NONE, KEY_COMMA,
121         KEY_MINUS, KEY_DOT, KEY_SLASH, KEY_0, KEY_1,
122         KEY_2, KEY_3, KEY_4, KEY_5, KEY_6,
123         KEY_7, KEY_8, KEY_9, NONE, KEY_SEMICOLON,
124
125         /* 60 */
126         NONE, KEY_EQUAL, NONE, NONE, NONE,
127         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
128         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
129         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
130
131         /* 80 */
132         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
133         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
134         NONE, NONE, KEY_BACKSLASH, NONE, NONE,
135         NONE, KEY_GRAVE, KEY_A, KEY_B, KEY_C,
136
137         /* 100 */
138         KEY_D, KEY_E, KEY_F, KEY_G, KEY_H,
139         KEY_I, KEY_J, KEY_K, KEY_L, KEY_M,
140         KEY_N, KEY_O, KEY_P, KEY_Q, KEY_R,
141         KEY_S, KEY_T, KEY_U, KEY_V, KEY_W,
142
143         /* 120 */
144         KEY_X, KEY_Y, KEY_Z, NONE, NONE,
145         NONE, NONE, KEY_DELETE, NONE, NONE,
146         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
147         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
148
149         /* 140 */
150         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
151         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
152         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
153         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
154
155         /* 160 */
156         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
157         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
158         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
159         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
160
161         /* 180 */
162         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
163         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
164         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
165         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
166
167         /* 200 */
168         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
169         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
170         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
171         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
172
173         /* 220 */
174         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
175         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
176         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
177         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
178
179         /* 240 */
180         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
181         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
182         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
183         NONE, KEY_KP0, KEY_KP1, KEY_KP2, KEY_KP3,
184
185         /* 260 */
186         KEY_KP4, KEY_KP5, KEY_KP6, KEY_KP7, KEY_KP8,
187         KEY_KP9, KEY_KPDOT, KEY_KPSLASH, KEY_KPASTERISK, KEY_KPMINUS,
188         KEY_KPPLUS, KEY_KPENTER, KEY_KPEQUAL, KEY_UP, KEY_DOWN,
189         KEY_RIGHT, KEY_LEFT, KEY_INSERT, KEY_HOME, KEY_END,
190
191         /* 280 */
192         KEY_PAGEUP, KEY_PAGEDOWN, KEY_F1, KEY_F2, KEY_F3,
193         KEY_F4, KEY_F5, KEY_F6, KEY_F7, KEY_F8,
194         KEY_F9, KEY_F10, KEY_F11, KEY_F12, NONE,
195         NONE, NONE, NONE, NONE, NONE,
196
197         /* 300 */
198         KEY_NUMLOCK, KEY_CAPSLOCK, KEY_SCROLLLOCK, KEY_RIGHTSHIFT,
199                 KEY_LEFTSHIFT,
200         KEY_RIGHTCTRL, KEY_LEFTCTRL, KEY_RIGHTALT, KEY_LEFTALT, KEY_RIGHTMETA,
201         KEY_LEFTMETA, NONE, KEY_FN, NONE, KEY_COMPOSE,
202         NONE, KEY_PRINT, KEY_SYSRQ, KEY_PAUSE, NONE,
203
204         /* 320 */
205         NONE, NONE, NONE,
206 };
207
208 int sandbox_sdl_scan_keys(int key[], int max_keys)
209 {
210         Uint8 *keystate;
211         int i, count;
212
213         sandbox_sdl_poll_events();
214         keystate = SDL_GetKeyState(NULL);
215         for (i = count = 0; i < NUM_SDL_CODES; i++) {
216                 if (count >= max_keys)
217                         break;
218                 else if (keystate[i])
219                         key[count++] = sdl_to_keycode[i];
220         }
221
222         return count;
223 }
224
225 int sandbox_sdl_key_pressed(int keycode)
226 {
227         int key[8];     /* allow up to 8 keys to be pressed at once */
228         int count;
229         int i;
230
231         count = sandbox_sdl_scan_keys(key, sizeof(key) / sizeof(key[0]));
232         for (i = 0; i < count; i++) {
233                 if (key[i] == keycode)
234                         return 0;
235         }
236
237         return -ENOENT;
238 }
239
240 void sandbox_sdl_fill_audio(void *udata, Uint8 *stream, int len)
241 {
242         int avail;
243
244         avail = sdl.audio_size - sdl.audio_pos;
245         if (avail < len)
246                 len = avail;
247
248         SDL_MixAudio(stream, sdl.audio_data + sdl.audio_pos, len,
249                      SDL_MIX_MAXVOLUME);
250         sdl.audio_pos += len;
251
252         /* Loop if we are at the end */
253         if (sdl.audio_pos == sdl.audio_size)
254                 sdl.audio_pos = 0;
255 }
256
257 int sandbox_sdl_sound_init(void)
258 {
259         SDL_AudioSpec wanted;
260
261         if (sandbox_sdl_ensure_init())
262                 return -1;
263
264         if (sdl.audio_active)
265                 return 0;
266
267         /*
268          * At present all sandbox sounds crash. This is probably due to
269          * symbol name conflicts with U-Boot. We can remove the malloc()
270          * probles with:
271          *
272          * #define USE_DL_PREFIX
273          *
274          * and get this:
275          *
276          * Assertion 'e->pollfd->fd == e->fd' failed at pulse/mainloop.c:676,
277          *              function dispatch_pollfds(). Aborting.
278          *
279          * The right solution is probably to make U-Boot's names private or
280          * link os.c and sdl.c against their libraries before liking with
281          * U-Boot. TBD. For now sound is disabled.
282          */
283         printf("(Warning: sandbox sound disabled)\n");
284         return 0;
285
286         /* Set the audio format */
287         wanted.freq = 22050;
288         wanted.format = AUDIO_S16;
289         wanted.channels = 1;    /* 1 = mono, 2 = stereo */
290         wanted.samples = 1024;  /* Good low-latency value for callback */
291         wanted.callback = sandbox_sdl_fill_audio;
292         wanted.userdata = NULL;
293
294         sdl.audio_size = sizeof(uint16_t) * wanted.freq;
295         sdl.audio_data = malloc(sdl.audio_size);
296         if (!sdl.audio_data) {
297                 printf("%s: Out of memory\n", __func__);
298                 return -1;
299         }
300         sdl.audio_pos = 0;
301
302         if (SDL_InitSubSystem(SDL_INIT_AUDIO) < 0) {
303                 printf("Unable to initialize SDL audio: %s\n", SDL_GetError());
304                 goto err;
305         }
306
307         /* Open the audio device, forcing the desired format */
308         if (SDL_OpenAudio(&wanted, NULL) < 0) {
309                 printf("Couldn't open audio: %s\n", SDL_GetError());
310                 goto err;
311         }
312         sdl.audio_active = true;
313
314         return 0;
315
316 err:
317         free(sdl.audio_data);
318         return -1;
319 }
320
321 int sandbox_sdl_sound_start(uint frequency)
322 {
323         if (!sdl.audio_active)
324                 return -1;
325         sdl.frequency = frequency;
326         sound_create_square_wave((unsigned short *)sdl.audio_data,
327                                  sdl.audio_size, frequency);
328         sdl.audio_pos = 0;
329         SDL_PauseAudio(0);
330
331         return 0;
332 }
333
334 int sandbox_sdl_sound_stop(void)
335 {
336         if (!sdl.audio_active)
337                 return -1;
338         SDL_PauseAudio(1);
339
340         return 0;
341 }