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