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root / hw / leon3.c @ 39c20577

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1 b04d9890 Fabien Chouteau
/*
2 b04d9890 Fabien Chouteau
 * QEMU Leon3 System Emulator
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 *
4 b04d9890 Fabien Chouteau
 * Copyright (c) 2010-2011 AdaCore
5 b04d9890 Fabien Chouteau
 *
6 b04d9890 Fabien Chouteau
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7 b04d9890 Fabien Chouteau
 * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
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 * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9 b04d9890 Fabien Chouteau
 * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10 b04d9890 Fabien Chouteau
 * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
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 * furnished to do so, subject to the following conditions:
12 b04d9890 Fabien Chouteau
 *
13 b04d9890 Fabien Chouteau
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14 b04d9890 Fabien Chouteau
 * all copies or substantial portions of the Software.
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 *
16 b04d9890 Fabien Chouteau
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
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 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
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 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
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 * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20 b04d9890 Fabien Chouteau
 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21 b04d9890 Fabien Chouteau
 * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22 b04d9890 Fabien Chouteau
 * THE SOFTWARE.
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 */
24 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "hw.h"
25 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "qemu-timer.h"
26 49d4d9b6 Paolo Bonzini
#include "ptimer.h"
27 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "qemu-char.h"
28 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "sysemu.h"
29 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "boards.h"
30 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "loader.h"
31 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "elf.h"
32 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "trace.h"
33 a4911d64 Avi Kivity
#include "exec-memory.h"
34 b04d9890 Fabien Chouteau
35 b04d9890 Fabien Chouteau
#include "grlib.h"
36 b04d9890 Fabien Chouteau
37 b04d9890 Fabien Chouteau
/* Default system clock.  */
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#define CPU_CLK (40 * 1000 * 1000)
39 b04d9890 Fabien Chouteau
40 b04d9890 Fabien Chouteau
#define PROM_FILENAME        "u-boot.bin"
41 b04d9890 Fabien Chouteau
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#define MAX_PILS 16
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44 b04d9890 Fabien Chouteau
typedef struct ResetData {
45 98cec4a2 Andreas Färber
    CPUSPARCState *env;
46 b04d9890 Fabien Chouteau
    uint32_t  entry;            /* save kernel entry in case of reset */
47 b04d9890 Fabien Chouteau
} ResetData;
48 b04d9890 Fabien Chouteau
49 b04d9890 Fabien Chouteau
static void main_cpu_reset(void *opaque)
50 b04d9890 Fabien Chouteau
{
51 b04d9890 Fabien Chouteau
    ResetData *s   = (ResetData *)opaque;
52 98cec4a2 Andreas Färber
    CPUSPARCState  *env = s->env;
53 b04d9890 Fabien Chouteau
54 1bba0dc9 Andreas Färber
    cpu_state_reset(env);
55 b04d9890 Fabien Chouteau
56 b04d9890 Fabien Chouteau
    env->halted = 0;
57 b04d9890 Fabien Chouteau
    env->pc     = s->entry;
58 b04d9890 Fabien Chouteau
    env->npc    = s->entry + 4;
59 b04d9890 Fabien Chouteau
}
60 b04d9890 Fabien Chouteau
61 60f356e8 Fabien Chouteau
void leon3_irq_ack(void *irq_manager, int intno)
62 b04d9890 Fabien Chouteau
{
63 b04d9890 Fabien Chouteau
    grlib_irqmp_ack((DeviceState *)irq_manager, intno);
64 b04d9890 Fabien Chouteau
}
65 b04d9890 Fabien Chouteau
66 b04d9890 Fabien Chouteau
static void leon3_set_pil_in(void *opaque, uint32_t pil_in)
67 b04d9890 Fabien Chouteau
{
68 98cec4a2 Andreas Färber
    CPUSPARCState *env = (CPUSPARCState *)opaque;
69 b04d9890 Fabien Chouteau
70 b04d9890 Fabien Chouteau
    assert(env != NULL);
71 b04d9890 Fabien Chouteau
72 b04d9890 Fabien Chouteau
    env->pil_in = pil_in;
73 b04d9890 Fabien Chouteau
74 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (env->pil_in && (env->interrupt_index == 0 ||
75 b04d9890 Fabien Chouteau
                        (env->interrupt_index & ~15) == TT_EXTINT)) {
76 b04d9890 Fabien Chouteau
        unsigned int i;
77 b04d9890 Fabien Chouteau
78 b04d9890 Fabien Chouteau
        for (i = 15; i > 0; i--) {
79 b04d9890 Fabien Chouteau
            if (env->pil_in & (1 << i)) {
80 b04d9890 Fabien Chouteau
                int old_interrupt = env->interrupt_index;
81 b04d9890 Fabien Chouteau
82 b04d9890 Fabien Chouteau
                env->interrupt_index = TT_EXTINT | i;
83 b04d9890 Fabien Chouteau
                if (old_interrupt != env->interrupt_index) {
84 b04d9890 Fabien Chouteau
                    trace_leon3_set_irq(i);
85 b04d9890 Fabien Chouteau
                    cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
86 b04d9890 Fabien Chouteau
                }
87 b04d9890 Fabien Chouteau
                break;
88 b04d9890 Fabien Chouteau
            }
89 b04d9890 Fabien Chouteau
        }
90 b04d9890 Fabien Chouteau
    } else if (!env->pil_in && (env->interrupt_index & ~15) == TT_EXTINT) {
91 b04d9890 Fabien Chouteau
        trace_leon3_reset_irq(env->interrupt_index & 15);
92 b04d9890 Fabien Chouteau
        env->interrupt_index = 0;
93 b04d9890 Fabien Chouteau
        cpu_reset_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
94 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
95 b04d9890 Fabien Chouteau
}
96 b04d9890 Fabien Chouteau
97 b04d9890 Fabien Chouteau
static void leon3_generic_hw_init(ram_addr_t  ram_size,
98 b04d9890 Fabien Chouteau
                                  const char *boot_device,
99 b04d9890 Fabien Chouteau
                                  const char *kernel_filename,
100 b04d9890 Fabien Chouteau
                                  const char *kernel_cmdline,
101 b04d9890 Fabien Chouteau
                                  const char *initrd_filename,
102 b04d9890 Fabien Chouteau
                                  const char *cpu_model)
103 b04d9890 Fabien Chouteau
{
104 98cec4a2 Andreas Färber
    CPUSPARCState   *env;
105 a4911d64 Avi Kivity
    MemoryRegion *address_space_mem = get_system_memory();
106 a4911d64 Avi Kivity
    MemoryRegion *ram = g_new(MemoryRegion, 1);
107 a4911d64 Avi Kivity
    MemoryRegion *prom = g_new(MemoryRegion, 1);
108 b04d9890 Fabien Chouteau
    int         ret;
109 b04d9890 Fabien Chouteau
    char       *filename;
110 b04d9890 Fabien Chouteau
    qemu_irq   *cpu_irqs = NULL;
111 b04d9890 Fabien Chouteau
    int         bios_size;
112 b04d9890 Fabien Chouteau
    int         prom_size;
113 b04d9890 Fabien Chouteau
    ResetData  *reset_info;
114 b04d9890 Fabien Chouteau
115 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Init CPU */
116 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (!cpu_model) {
117 b04d9890 Fabien Chouteau
        cpu_model = "LEON3";
118 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
119 b04d9890 Fabien Chouteau
120 b04d9890 Fabien Chouteau
    env = cpu_init(cpu_model);
121 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (!env) {
122 b04d9890 Fabien Chouteau
        fprintf(stderr, "qemu: Unable to find Sparc CPU definition\n");
123 b04d9890 Fabien Chouteau
        exit(1);
124 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
125 b04d9890 Fabien Chouteau
126 b04d9890 Fabien Chouteau
    cpu_sparc_set_id(env, 0);
127 b04d9890 Fabien Chouteau
128 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Reset data */
129 7267c094 Anthony Liguori
    reset_info        = g_malloc0(sizeof(ResetData));
130 b04d9890 Fabien Chouteau
    reset_info->env   = env;
131 b04d9890 Fabien Chouteau
    qemu_register_reset(main_cpu_reset, reset_info);
132 b04d9890 Fabien Chouteau
133 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Allocate IRQ manager */
134 b04d9890 Fabien Chouteau
    grlib_irqmp_create(0x80000200, env, &cpu_irqs, MAX_PILS, &leon3_set_pil_in);
135 b04d9890 Fabien Chouteau
136 60f356e8 Fabien Chouteau
    env->qemu_irq_ack = leon3_irq_manager;
137 b04d9890 Fabien Chouteau
138 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Allocate RAM */
139 b04d9890 Fabien Chouteau
    if ((uint64_t)ram_size > (1UL << 30)) {
140 b04d9890 Fabien Chouteau
        fprintf(stderr,
141 b04d9890 Fabien Chouteau
                "qemu: Too much memory for this machine: %d, maximum 1G\n",
142 b04d9890 Fabien Chouteau
                (unsigned int)(ram_size / (1024 * 1024)));
143 b04d9890 Fabien Chouteau
        exit(1);
144 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
145 b04d9890 Fabien Chouteau
146 c5705a77 Avi Kivity
    memory_region_init_ram(ram, "leon3.ram", ram_size);
147 c5705a77 Avi Kivity
    vmstate_register_ram_global(ram);
148 a4911d64 Avi Kivity
    memory_region_add_subregion(address_space_mem, 0x40000000, ram);
149 b04d9890 Fabien Chouteau
150 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Allocate BIOS */
151 b04d9890 Fabien Chouteau
    prom_size = 8 * 1024 * 1024; /* 8Mb */
152 c5705a77 Avi Kivity
    memory_region_init_ram(prom, "Leon3.bios", prom_size);
153 c5705a77 Avi Kivity
    vmstate_register_ram_global(prom);
154 a4911d64 Avi Kivity
    memory_region_set_readonly(prom, true);
155 a4911d64 Avi Kivity
    memory_region_add_subregion(address_space_mem, 0x00000000, prom);
156 b04d9890 Fabien Chouteau
157 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Load boot prom */
158 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (bios_name == NULL) {
159 b04d9890 Fabien Chouteau
        bios_name = PROM_FILENAME;
160 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
161 b04d9890 Fabien Chouteau
    filename = qemu_find_file(QEMU_FILE_TYPE_BIOS, bios_name);
162 b04d9890 Fabien Chouteau
163 b04d9890 Fabien Chouteau
    bios_size = get_image_size(filename);
164 b04d9890 Fabien Chouteau
165 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (bios_size > prom_size) {
166 b04d9890 Fabien Chouteau
        fprintf(stderr, "qemu: could not load prom '%s': file too big\n",
167 b04d9890 Fabien Chouteau
                filename);
168 b04d9890 Fabien Chouteau
        exit(1);
169 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
170 b04d9890 Fabien Chouteau
171 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (bios_size > 0) {
172 b04d9890 Fabien Chouteau
        ret = load_image_targphys(filename, 0x00000000, bios_size);
173 b04d9890 Fabien Chouteau
        if (ret < 0 || ret > prom_size) {
174 b04d9890 Fabien Chouteau
            fprintf(stderr, "qemu: could not load prom '%s'\n", filename);
175 b04d9890 Fabien Chouteau
            exit(1);
176 b04d9890 Fabien Chouteau
        }
177 b04d9890 Fabien Chouteau
    } else if (kernel_filename == NULL) {
178 b04d9890 Fabien Chouteau
        fprintf(stderr, "Can't read bios image %s\n", filename);
179 b04d9890 Fabien Chouteau
        exit(1);
180 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
181 b04d9890 Fabien Chouteau
182 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Can directly load an application. */
183 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (kernel_filename != NULL) {
184 b04d9890 Fabien Chouteau
        long     kernel_size;
185 b04d9890 Fabien Chouteau
        uint64_t entry;
186 b04d9890 Fabien Chouteau
187 b04d9890 Fabien Chouteau
        kernel_size = load_elf(kernel_filename, NULL, NULL, &entry, NULL, NULL,
188 b04d9890 Fabien Chouteau
                               1 /* big endian */, ELF_MACHINE, 0);
189 b04d9890 Fabien Chouteau
        if (kernel_size < 0) {
190 b04d9890 Fabien Chouteau
            fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n",
191 b04d9890 Fabien Chouteau
                    kernel_filename);
192 b04d9890 Fabien Chouteau
            exit(1);
193 b04d9890 Fabien Chouteau
        }
194 b04d9890 Fabien Chouteau
        if (bios_size <= 0) {
195 b04d9890 Fabien Chouteau
            /* If there is no bios/monitor, start the application.  */
196 b04d9890 Fabien Chouteau
            env->pc = entry;
197 b04d9890 Fabien Chouteau
            env->npc = entry + 4;
198 b04d9890 Fabien Chouteau
            reset_info->entry = entry;
199 b04d9890 Fabien Chouteau
        }
200 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
201 b04d9890 Fabien Chouteau
202 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Allocate timers */
203 b04d9890 Fabien Chouteau
    grlib_gptimer_create(0x80000300, 2, CPU_CLK, cpu_irqs, 6);
204 b04d9890 Fabien Chouteau
205 b04d9890 Fabien Chouteau
    /* Allocate uart */
206 b04d9890 Fabien Chouteau
    if (serial_hds[0]) {
207 b04d9890 Fabien Chouteau
        grlib_apbuart_create(0x80000100, serial_hds[0], cpu_irqs[3]);
208 b04d9890 Fabien Chouteau
    }
209 b04d9890 Fabien Chouteau
}
210 b04d9890 Fabien Chouteau
211 b04d9890 Fabien Chouteau
QEMUMachine leon3_generic_machine = {
212 b04d9890 Fabien Chouteau
    .name     = "leon3_generic",
213 b04d9890 Fabien Chouteau
    .desc     = "Leon-3 generic",
214 b04d9890 Fabien Chouteau
    .init     = leon3_generic_hw_init,
215 b04d9890 Fabien Chouteau
    .use_scsi = 0,
216 b04d9890 Fabien Chouteau
};
217 b04d9890 Fabien Chouteau
218 b04d9890 Fabien Chouteau
static void leon3_machine_init(void)
219 b04d9890 Fabien Chouteau
{
220 b04d9890 Fabien Chouteau
    qemu_register_machine(&leon3_generic_machine);
221 b04d9890 Fabien Chouteau
}
222 b04d9890 Fabien Chouteau
223 b04d9890 Fabien Chouteau
machine_init(leon3_machine_init);