sys/dev/vt/vt.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2009, 2013 The FreeBSD Foundation
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This software was developed by Ed Schouten under sponsorship from the
   6  * FreeBSD Foundation.
   7  *
   8  * Portions of this software were developed by Oleksandr Rybalko
   9  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  *
  32  * $FreeBSD$
  33  */
  34
  35 #ifndef _DEV_VT_VT_H_
  36 #define _DEV_VT_VT_H_
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/_lock.h>
  40 #include <sys/_mutex.h>
  41 #include <sys/callout.h>
  42 #include <sys/condvar.h>
  43 #include <sys/conf.h>
  44 #include <sys/consio.h>
  45 #include <sys/kbio.h>
  46 #include <sys/mouse.h>
  47 #include <sys/terminal.h>
  48 #include <sys/sysctl.h>
  49
  50 #include "opt_syscons.h"
  51 #include "opt_splash.h"
  52
  53 #ifndef VT_MAXWINDOWS
  54 #ifdef  MAXCONS
  55 #define VT_MAXWINDOWS   MAXCONS
  56 #else
  57 #define VT_MAXWINDOWS   12
  58 #endif
  59 #endif
  60
  61 #ifndef VT_ALT_TO_ESC_HACK
  62 #define VT_ALT_TO_ESC_HACK      1
  63 #endif
  64
  65 #define VT_CONSWINDOW   0
  66
  67 #if defined(SC_TWOBUTTON_MOUSE) || defined(VT_TWOBUTTON_MOUSE)
  68 #define VT_MOUSE_PASTEBUTTON    MOUSE_BUTTON3DOWN       /* right button */
  69 #define VT_MOUSE_EXTENDBUTTON   MOUSE_BUTTON2DOWN       /* not really used */
  70 #else
  71 #define VT_MOUSE_PASTEBUTTON    MOUSE_BUTTON2DOWN       /* middle button */
  72 #define VT_MOUSE_EXTENDBUTTON   MOUSE_BUTTON3DOWN       /* right button */
  73 #endif /* defined(SC_TWOBUTTON_MOUSE) || defined(VT_TWOBUTTON_MOUSE) */
  74
  75 #define SC_DRIVER_NAME  "vt"
  76 #ifdef VT_DEBUG
  77 #define DPRINTF(_l, ...)        if (vt_debug > (_l)) printf( __VA_ARGS__ )
  78 #define VT_CONSOLECTL_DEBUG
  79 #define VT_SYSMOUSE_DEBUG
  80 #else
  81 #define DPRINTF(_l, ...)        do {} while (0)
  82 #endif
  83 #define ISSIGVALID(sig) ((sig) > 0 && (sig) < NSIG)
  84
  85 #define VT_SYSCTL_INT(_name, _default, _descr)                          \
  86 static int vt_##_name = (_default);                                     \
  87 SYSCTL_INT(_kern_vt, OID_AUTO, _name, CTLFLAG_RWTUN, &vt_##_name, 0,    \
  88                 _descr);                                                \
  89 TUNABLE_INT("kern.vt." #_name, &vt_##_name)
  90
  91 struct vt_driver;
  92
  93 void vt_allocate(struct vt_driver *, void *);
  94
  95 typedef unsigned int    vt_axis_t;
  96
  97 /*
  98  * List of locks
  99  * (d)  locked by vd_lock
 100  * (b)  locked by vb_lock
 101  * (G)  locked by Giant
 102  * (u)  unlocked, locked by higher levels
 103  * (c)  const until freeing
 104  * (?)  yet to be determined
 105  */
 106
 107 /*
 108  * Per-device datastructure.
 109  */
 110
 111 #ifndef SC_NO_CUTPASTE
 112 struct vt_mouse_cursor;
 113 #endif
 114
 115 struct vt_pastebuf {
 116         term_char_t             *vpb_buf;       /* Copy-paste buffer. */
 117         unsigned int             vpb_bufsz;     /* Buffer size. */
 118         unsigned int             vpb_len;       /* Length of a last selection. */
 119 };
 120
 121 struct vt_device {
 122         struct vt_window        *vd_windows[VT_MAXWINDOWS]; /* (c) Windows. */
 123         struct vt_window        *vd_curwindow;  /* (d) Current window. */
 124         struct vt_window        *vd_savedwindow;/* (?) Saved for suspend. */
 125         struct vt_pastebuf       vd_pastebuf;   /* (?) Copy/paste buf. */
 126         const struct vt_driver  *vd_driver;     /* (c) Graphics driver. */
 127         void                    *vd_softc;      /* (u) Driver data. */
 128 #ifndef SC_NO_CUTPASTE
 129         struct vt_mouse_cursor  *vd_mcursor;    /* (?) Cursor bitmap. */
 130         term_color_t             vd_mcursor_fg; /* (?) Cursor fg color. */
 131         term_color_t             vd_mcursor_bg; /* (?) Cursor bg color. */
 132         vt_axis_t                vd_mx_drawn;   /* (?) Mouse X and Y      */
 133         vt_axis_t                vd_my_drawn;   /*     as of last redraw. */
 134         int                      vd_mshown;     /* (?) Mouse shown during */
 135 #endif                                          /*     last redrawn.      */
 136         uint16_t                 vd_mx;         /* (?) Current mouse X. */
 137         uint16_t                 vd_my;         /* (?) current mouse Y. */
 138         uint32_t                 vd_mstate;     /* (?) Mouse state. */
 139         vt_axis_t                vd_width;      /* (?) Screen width. */
 140         vt_axis_t                vd_height;     /* (?) Screen height. */
 141         size_t                   vd_transpose;  /* (?) Screen offset in FB */
 142         struct mtx               vd_lock;       /* Per-device lock. */
 143         struct cv                vd_winswitch;  /* (d) Window switch notify. */
 144         struct callout           vd_timer;      /* (d) Display timer. */
 145         volatile unsigned int    vd_timer_armed;/* (?) Display timer started.*/
 146         int                      vd_flags;      /* (d) Device flags. */
 147 #define VDF_TEXTMODE    0x01    /* Do text mode rendering. */
 148 #define VDF_SPLASH      0x02    /* Splash screen active. */
 149 #define VDF_ASYNC       0x04    /* vt_timer() running. */
 150 #define VDF_INVALID     0x08    /* Entire screen should be re-rendered. */
 151 #define VDF_DEAD        0x10    /* Early probing found nothing. */
 152 #define VDF_INITIALIZED 0x20    /* vtterm_cnprobe already done. */
 153 #define VDF_MOUSECURSOR 0x40    /* Mouse cursor visible. */
 154 #define VDF_QUIET_BELL  0x80    /* Disable bell. */
 155         int                      vd_keyboard;   /* (G) Keyboard index. */
 156         unsigned int             vd_kbstate;    /* (?) Device unit. */
 157         unsigned int             vd_unit;       /* (c) Device unit. */
 158         int                      vd_altbrk;     /* (?) Alt break seq. state */
 159 };
 160
 161 #define VD_PASTEBUF(vd) ((vd)->vd_pastebuf.vpb_buf)
 162 #define VD_PASTEBUFSZ(vd)       ((vd)->vd_pastebuf.vpb_bufsz)
 163 #define VD_PASTEBUFLEN(vd)      ((vd)->vd_pastebuf.vpb_len)
 164
 165 void vt_resume(struct vt_device *vd);
 166 void vt_suspend(struct vt_device *vd);
 167
 168 /*
 169  * Per-window terminal screen buffer.
 170  *
 171  * Because redrawing is performed asynchronously, the buffer keeps track
 172  * of a rectangle that needs to be redrawn (vb_dirtyrect).  Because this
 173  * approach seemed to cause suboptimal performance (when the top left
 174  * and the bottom right of the screen are modified), it also uses a set
 175  * of bitmasks to keep track of the rows and columns (mod 64) that have
 176  * been modified.
 177  */
 178
 179 struct vt_buf {
 180         struct mtx               vb_lock;       /* Buffer lock. */
 181         term_pos_t               vb_scr_size;   /* (b) Screen dimensions. */
 182         int                      vb_flags;      /* (b) Flags. */
 183 #define VBF_CURSOR      0x1     /* Cursor visible. */
 184 #define VBF_STATIC      0x2     /* Buffer is statically allocated. */
 185 #define VBF_MTX_INIT    0x4     /* Mutex initialized. */
 186 #define VBF_SCROLL      0x8     /* scroll locked mode. */
 187 #define VBF_HISTORY_FULL 0x10   /* All rows filled. */
 188         unsigned int             vb_history_size;
 189         int                      vb_roffset;    /* (b) History rows offset. */
 190         int                      vb_curroffset; /* (b) Saved rows offset. */
 191         term_pos_t               vb_cursor;     /* (u) Cursor position. */
 192         term_pos_t               vb_mark_start; /* (b) Copy region start. */
 193         term_pos_t               vb_mark_end;   /* (b) Copy region end. */
 194         int                      vb_mark_last;  /* Last mouse event. */
 195         term_rect_t              vb_dirtyrect;  /* (b) Dirty rectangle. */
 196         term_char_t             *vb_buffer;     /* (u) Data buffer. */
 197         term_char_t             **vb_rows;      /* (u) Array of rows */
 198 };
 199
 200 #ifdef SC_HISTORY_SIZE
 201 #define VBF_DEFAULT_HISTORY_SIZE        SC_HISTORY_SIZE
 202 #else
 203 #define VBF_DEFAULT_HISTORY_SIZE        500
 204 #endif
 205
 206 void vtbuf_copy(struct vt_buf *, const term_rect_t *, const term_pos_t *);
 207 void vtbuf_fill_locked(struct vt_buf *, const term_rect_t *, term_char_t);
 208 void vtbuf_init_early(struct vt_buf *);
 209 void vtbuf_init(struct vt_buf *, const term_pos_t *);
 210 void vtbuf_grow(struct vt_buf *, const term_pos_t *, unsigned int);
 211 void vtbuf_putchar(struct vt_buf *, const term_pos_t *, term_char_t);
 212 void vtbuf_cursor_position(struct vt_buf *, const term_pos_t *);
 213 void vtbuf_scroll_mode(struct vt_buf *vb, int yes);
 214 void vtbuf_dirty(struct vt_buf *vb, const term_rect_t *area);
 215 void vtbuf_undirty(struct vt_buf *, term_rect_t *);
 216 void vtbuf_sethistory_size(struct vt_buf *, int);
 217 int vtbuf_iscursor(const struct vt_buf *vb, int row, int col);
 218 void vtbuf_cursor_visibility(struct vt_buf *, int);
 219 #ifndef SC_NO_CUTPASTE
 220 int vtbuf_set_mark(struct vt_buf *vb, int type, int col, int row);
 221 int vtbuf_get_marked_len(struct vt_buf *vb);
 222 void vtbuf_extract_marked(struct vt_buf *vb, term_char_t *buf, int sz);
 223 #endif
 224
 225 #define VTB_MARK_NONE           0
 226 #define VTB_MARK_END            1
 227 #define VTB_MARK_START          2
 228 #define VTB_MARK_WORD           3
 229 #define VTB_MARK_ROW            4
 230 #define VTB_MARK_EXTEND         5
 231 #define VTB_MARK_MOVE           6
 232
 233 #define VTBUF_SLCK_ENABLE(vb)   vtbuf_scroll_mode((vb), 1)
 234 #define VTBUF_SLCK_DISABLE(vb)  vtbuf_scroll_mode((vb), 0)
 235
 236 #define VTBUF_MAX_HEIGHT(vb) \
 237         ((vb)->vb_history_size)
 238 #define VTBUF_GET_ROW(vb, r) \
 239         ((vb)->vb_rows[((vb)->vb_roffset + (r)) % VTBUF_MAX_HEIGHT(vb)])
 240 #define VTBUF_GET_FIELD(vb, r, c) \
 241         ((vb)->vb_rows[((vb)->vb_roffset + (r)) % VTBUF_MAX_HEIGHT(vb)][(c)])
 242 #define VTBUF_FIELD(vb, r, c) \
 243         ((vb)->vb_rows[((vb)->vb_curroffset + (r)) % VTBUF_MAX_HEIGHT(vb)][(c)])
 244 #define VTBUF_ISCURSOR(vb, r, c) \
 245         vtbuf_iscursor((vb), (r), (c))
 246 #define VTBUF_DIRTYROW(mask, row) \
 247         ((mask)->vbm_row & ((uint64_t)1 << ((row) % 64)))
 248 #define VTBUF_DIRTYCOL(mask, col) \
 249         ((mask)->vbm_col & ((uint64_t)1 << ((col) % 64)))
 250 #define VTBUF_SPACE_CHAR(attr)  (' ' | (attr))
 251
 252 #define VHS_SET 0
 253 #define VHS_CUR 1
 254 #define VHS_END 2
 255 int vthistory_seek(struct vt_buf *, int offset, int whence);
 256 void vthistory_addlines(struct vt_buf *vb, int offset);
 257 void vthistory_getpos(const struct vt_buf *, unsigned int *offset);
 258
 259 /*
 260  * Per-window datastructure.
 261  */
 262
 263 struct vt_window {
 264         struct vt_device        *vw_device;     /* (c) Device. */
 265         struct terminal         *vw_terminal;   /* (c) Terminal. */
 266         struct vt_buf            vw_buf;        /* (u) Screen buffer. */
 267         struct vt_font          *vw_font;       /* (d) Graphical font. */
 268         term_rect_t              vw_draw_area;  /* (?) Drawable area. */
 269         unsigned int             vw_number;     /* (c) Window number. */
 270         int                      vw_kbdmode;    /* (?) Keyboard mode. */
 271         int                      vw_prev_kbdmode;/* (?) Previous mode. */
 272         int                      vw_kbdstate;   /* (?) Keyboard state. */
 273         int                      vw_grabbed;    /* (?) Grab count. */
 274         char                    *vw_kbdsq;      /* Escape sequence queue*/
 275         unsigned int             vw_flags;      /* (d) Per-window flags. */
 276         int                      vw_mouse_level;/* Mouse op mode. */
 277 #define VWF_BUSY        0x1     /* Busy reconfiguring device. */
 278 #define VWF_OPENED      0x2     /* TTY in use. */
 279 #define VWF_SCROLL      0x4     /* Keys influence scrollback. */
 280 #define VWF_CONSOLE     0x8     /* Kernel message console window. */
 281 #define VWF_VTYLOCK     0x10    /* Prevent window switch. */
 282 #define VWF_MOUSE_HIDE  0x20    /* Disable mouse events processing. */
 283 #define VWF_READY       0x40    /* Window fully initialized. */
 284 #define VWF_GRAPHICS    0x80    /* Window in graphics mode (KDSETMODE). */
 285 #define VWF_SWWAIT_REL  0x10000 /* Program wait for VT acquire is done. */
 286 #define VWF_SWWAIT_ACQ  0x20000 /* Program wait for VT release is done. */
 287         pid_t                    vw_pid;        /* Terminal holding process */
 288         struct proc             *vw_proc;
 289         struct vt_mode           vw_smode;      /* switch mode */
 290         struct callout           vw_proc_dead_timer;
 291         struct vt_window        *vw_switch_to;
 292 };
 293
 294 #define VT_AUTO         0               /* switching is automatic */
 295 #define VT_PROCESS      1               /* switching controlled by prog */
 296 #define VT_KERNEL       255             /* switching controlled in kernel */
 297
 298 #define IS_VT_PROC_MODE(vw)     ((vw)->vw_smode.mode == VT_PROCESS)
 299
 300 /*
 301  * Per-device driver routines.
 302  */
 303
 304 typedef int vd_init_t(struct vt_device *vd);
 305 typedef int vd_probe_t(struct vt_device *vd);
 306 typedef void vd_postswitch_t(struct vt_device *vd);
 307 typedef void vd_blank_t(struct vt_device *vd, term_color_t color);
 308 typedef void vd_bitblt_text_t(struct vt_device *vd, const struct vt_window *vw,
 309     const term_rect_t *area);
 310 typedef void vd_bitblt_bmp_t(struct vt_device *vd, const struct vt_window *vw,
 311     const uint8_t *pattern, const uint8_t *mask,
 312     unsigned int width, unsigned int height,
 313     unsigned int x, unsigned int y, term_color_t fg, term_color_t bg);
 314 typedef int vd_fb_ioctl_t(struct vt_device *, u_long, caddr_t, struct thread *);
 315 typedef int vd_fb_mmap_t(struct vt_device *, vm_ooffset_t, vm_paddr_t *, int,
 316     vm_memattr_t *);
 317 typedef void vd_drawrect_t(struct vt_device *, int, int, int, int, int,
 318     term_color_t);
 319 typedef void vd_setpixel_t(struct vt_device *, int, int, term_color_t);
 320 typedef void vd_suspend_t(struct vt_device *);
 321 typedef void vd_resume_t(struct vt_device *);
 322
 323 struct vt_driver {
 324         char             vd_name[16];
 325         /* Console attachment. */
 326         vd_probe_t      *vd_probe;
 327         vd_init_t       *vd_init;
 328
 329         /* Drawing. */
 330         vd_blank_t      *vd_blank;
 331         vd_drawrect_t   *vd_drawrect;
 332         vd_setpixel_t   *vd_setpixel;
 333         vd_bitblt_text_t *vd_bitblt_text;
 334         vd_bitblt_bmp_t *vd_bitblt_bmp;
 335
 336         /* Framebuffer ioctls, if present. */
 337         vd_fb_ioctl_t   *vd_fb_ioctl;
 338
 339         /* Framebuffer mmap, if present. */
 340         vd_fb_mmap_t    *vd_fb_mmap;
 341
 342         /* Update display setting on vt switch. */
 343         vd_postswitch_t *vd_postswitch;
 344
 345         /* Suspend/resume handlers. */
 346         vd_suspend_t    *vd_suspend;
 347         vd_resume_t     *vd_resume;
 348
 349         /* Priority to know which one can override */
 350         int             vd_priority;
 351 #define VD_PRIORITY_DUMB        10
 352 #define VD_PRIORITY_GENERIC     100
 353 #define VD_PRIORITY_SPECIFIC    1000
 354 };
 355
 356 /*
 357  * Console device madness.
 358  *
 359  * Utility macro to make early vt(4) instances work.
 360  */
 361
 362 extern const struct terminal_class vt_termclass;
 363 void vt_upgrade(struct vt_device *vd);
 364
 365 #define PIXEL_WIDTH(w)  ((w) / 8)
 366 #define PIXEL_HEIGHT(h) ((h) / 16)
 367
 368 #ifndef VT_FB_MAX_WIDTH
 369 #define VT_FB_MAX_WIDTH 4096
 370 #endif
 371 #ifndef VT_FB_MAX_HEIGHT
 372 #define VT_FB_MAX_HEIGHT        2400
 373 #endif
 374
 375 /* name argument is not used yet. */
 376 #define VT_DRIVER_DECLARE(name, drv) DATA_SET(vt_drv_set, drv)
 377
 378 /*
 379  * Fonts.
 380  *
 381  * Remapping tables are used to map Unicode points to glyphs.  They need
 382  * to be sorted, because vtfont_lookup() performs a binary search.  Each
 383  * font has two remapping tables, for normal and bold.  When a character
 384  * is not present in bold, it uses a normal glyph.  When no glyph is
 385  * available, it uses glyph 0, which is normally equal to U+FFFD.
 386  */
 387
 388 struct vt_font_map {
 389         uint32_t                 vfm_src;
 390         uint16_t                 vfm_dst;
 391         uint16_t                 vfm_len;
 392 };
 393
 394 struct vt_font {
 395         struct vt_font_map      *vf_map[VFNT_MAPS];
 396         uint8_t                 *vf_bytes;
 397         unsigned int             vf_height, vf_width;
 398         unsigned int             vf_map_count[VFNT_MAPS];
 399         unsigned int             vf_refcount;
 400 };
 401
 402 #ifndef SC_NO_CUTPASTE
 403 struct vt_mouse_cursor {
 404         uint8_t map[64 * 64 / 8];
 405         uint8_t mask[64 * 64 / 8];
 406         uint8_t width;
 407         uint8_t height;
 408 };
 409 #endif
 410
 411 const uint8_t   *vtfont_lookup(const struct vt_font *vf, term_char_t c);
 412 struct vt_font  *vtfont_ref(struct vt_font *vf);
 413 void             vtfont_unref(struct vt_font *vf);
 414 int              vtfont_load(vfnt_t *f, struct vt_font **ret);
 415
 416 /* Sysmouse. */
 417 void sysmouse_process_event(mouse_info_t *mi);
 418 #ifndef SC_NO_CUTPASTE
 419 void vt_mouse_event(int type, int x, int y, int event, int cnt, int mlevel);
 420 void vt_mouse_state(int show);
 421 #endif
 422 #define VT_MOUSE_SHOW 1
 423 #define VT_MOUSE_HIDE 0
 424
 425 /* Utilities. */
 426 void    vt_determine_colors(term_char_t c, int cursor,
 427             term_color_t *fg, term_color_t *bg);
 428 int     vt_is_cursor_in_area(const struct vt_device *vd,
 429             const term_rect_t *area);
 430
 431 #endif /* !_DEV_VT_VT_H_ */
 432