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root / hw / mpcore.c @ 6059631c

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1 9ee6e8bb pbrook
/*
2 f7c70325 Paul Brook
 * ARM MPCore internal peripheral emulation (common code).
3 9ee6e8bb pbrook
 *
4 9ee6e8bb pbrook
 * Copyright (c) 2006-2007 CodeSourcery.
5 9ee6e8bb pbrook
 * Written by Paul Brook
6 9ee6e8bb pbrook
 *
7 9ee6e8bb pbrook
 * This code is licenced under the GPL.
8 9ee6e8bb pbrook
 */
9 9ee6e8bb pbrook
10 fe7e8758 Paul Brook
#include "sysbus.h"
11 87ecb68b pbrook
#include "qemu-timer.h"
12 9ee6e8bb pbrook
13 9ee6e8bb pbrook
#define NCPU 4
14 9ee6e8bb pbrook
15 9ee6e8bb pbrook
static inline int
16 9ee6e8bb pbrook
gic_get_current_cpu(void)
17 9ee6e8bb pbrook
{
18 9ee6e8bb pbrook
  return cpu_single_env->cpu_index;
19 9ee6e8bb pbrook
}
20 9ee6e8bb pbrook
21 9ee6e8bb pbrook
#include "arm_gic.c"
22 9ee6e8bb pbrook
23 9ee6e8bb pbrook
/* MPCore private memory region.  */
24 9ee6e8bb pbrook
25 9ee6e8bb pbrook
typedef struct {
26 9ee6e8bb pbrook
    uint32_t count;
27 9ee6e8bb pbrook
    uint32_t load;
28 9ee6e8bb pbrook
    uint32_t control;
29 9ee6e8bb pbrook
    uint32_t status;
30 9ee6e8bb pbrook
    uint32_t old_status;
31 9ee6e8bb pbrook
    int64_t tick;
32 9ee6e8bb pbrook
    QEMUTimer *timer;
33 9ee6e8bb pbrook
    struct mpcore_priv_state *mpcore;
34 9ee6e8bb pbrook
    int id; /* Encodes both timer/watchdog and CPU.  */
35 9ee6e8bb pbrook
} mpcore_timer_state;
36 9ee6e8bb pbrook
37 9ee6e8bb pbrook
typedef struct mpcore_priv_state {
38 fe7e8758 Paul Brook
    gic_state gic;
39 9ee6e8bb pbrook
    uint32_t scu_control;
40 fe7e8758 Paul Brook
    int iomemtype;
41 9ee6e8bb pbrook
    mpcore_timer_state timer[8];
42 c988bfad Paul Brook
    uint32_t num_cpu;
43 9ee6e8bb pbrook
} mpcore_priv_state;
44 9ee6e8bb pbrook
45 9ee6e8bb pbrook
/* Per-CPU Timers.  */
46 9ee6e8bb pbrook
47 9ee6e8bb pbrook
static inline void mpcore_timer_update_irq(mpcore_timer_state *s)
48 9ee6e8bb pbrook
{
49 9ee6e8bb pbrook
    if (s->status & ~s->old_status) {
50 fe7e8758 Paul Brook
        gic_set_pending_private(&s->mpcore->gic, s->id >> 1, 29 + (s->id & 1));
51 9ee6e8bb pbrook
    }
52 9ee6e8bb pbrook
    s->old_status = s->status;
53 9ee6e8bb pbrook
}
54 9ee6e8bb pbrook
55 9ee6e8bb pbrook
/* Return conversion factor from mpcore timer ticks to qemu timer ticks.  */
56 9ee6e8bb pbrook
static inline uint32_t mpcore_timer_scale(mpcore_timer_state *s)
57 9ee6e8bb pbrook
{
58 9ee6e8bb pbrook
    return (((s->control >> 8) & 0xff) + 1) * 10;
59 9ee6e8bb pbrook
}
60 9ee6e8bb pbrook
61 9ee6e8bb pbrook
static void mpcore_timer_reload(mpcore_timer_state *s, int restart)
62 9ee6e8bb pbrook
{
63 9ee6e8bb pbrook
    if (s->count == 0)
64 9ee6e8bb pbrook
        return;
65 9ee6e8bb pbrook
    if (restart)
66 9ee6e8bb pbrook
        s->tick = qemu_get_clock(vm_clock);
67 9ee6e8bb pbrook
    s->tick += (int64_t)s->count * mpcore_timer_scale(s);
68 9ee6e8bb pbrook
    qemu_mod_timer(s->timer, s->tick);
69 9ee6e8bb pbrook
}
70 9ee6e8bb pbrook
71 9ee6e8bb pbrook
static void mpcore_timer_tick(void *opaque)
72 9ee6e8bb pbrook
{
73 9ee6e8bb pbrook
    mpcore_timer_state *s = (mpcore_timer_state *)opaque;
74 9ee6e8bb pbrook
    s->status = 1;
75 9ee6e8bb pbrook
    if (s->control & 2) {
76 9ee6e8bb pbrook
        s->count = s->load;
77 9ee6e8bb pbrook
        mpcore_timer_reload(s, 0);
78 9ee6e8bb pbrook
    } else {
79 9ee6e8bb pbrook
        s->count = 0;
80 9ee6e8bb pbrook
    }
81 9ee6e8bb pbrook
    mpcore_timer_update_irq(s);
82 9ee6e8bb pbrook
}
83 9ee6e8bb pbrook
84 9ee6e8bb pbrook
static uint32_t mpcore_timer_read(mpcore_timer_state *s, int offset)
85 9ee6e8bb pbrook
{
86 9ee6e8bb pbrook
    int64_t val;
87 9ee6e8bb pbrook
    switch (offset) {
88 9ee6e8bb pbrook
    case 0: /* Load */
89 9ee6e8bb pbrook
        return s->load;
90 9ee6e8bb pbrook
        /* Fall through.  */
91 9ee6e8bb pbrook
    case 4: /* Counter.  */
92 9ee6e8bb pbrook
        if (((s->control & 1) == 0) || (s->count == 0))
93 9ee6e8bb pbrook
            return 0;
94 9ee6e8bb pbrook
        /* Slow and ugly, but hopefully won't happen too often.  */
95 9ee6e8bb pbrook
        val = s->tick - qemu_get_clock(vm_clock);
96 9ee6e8bb pbrook
        val /= mpcore_timer_scale(s);
97 9ee6e8bb pbrook
        if (val < 0)
98 9ee6e8bb pbrook
            val = 0;
99 9ee6e8bb pbrook
        return val;
100 9ee6e8bb pbrook
    case 8: /* Control.  */
101 9ee6e8bb pbrook
        return s->control;
102 9ee6e8bb pbrook
    case 12: /* Interrupt status.  */
103 9ee6e8bb pbrook
        return s->status;
104 a38131b6 blueswir1
    default:
105 a38131b6 blueswir1
        return 0;
106 9ee6e8bb pbrook
    }
107 9ee6e8bb pbrook
}
108 9ee6e8bb pbrook
109 9ee6e8bb pbrook
static void mpcore_timer_write(mpcore_timer_state *s, int offset,
110 9ee6e8bb pbrook
                               uint32_t value)
111 9ee6e8bb pbrook
{
112 9ee6e8bb pbrook
    int64_t old;
113 9ee6e8bb pbrook
    switch (offset) {
114 9ee6e8bb pbrook
    case 0: /* Load */
115 9ee6e8bb pbrook
        s->load = value;
116 9ee6e8bb pbrook
        /* Fall through.  */
117 9ee6e8bb pbrook
    case 4: /* Counter.  */
118 9ee6e8bb pbrook
        if ((s->control & 1) && s->count) {
119 9ee6e8bb pbrook
            /* Cancel the previous timer.  */
120 9ee6e8bb pbrook
            qemu_del_timer(s->timer);
121 9ee6e8bb pbrook
        }
122 9ee6e8bb pbrook
        s->count = value;
123 9ee6e8bb pbrook
        if (s->control & 1) {
124 9ee6e8bb pbrook
            mpcore_timer_reload(s, 1);
125 9ee6e8bb pbrook
        }
126 9ee6e8bb pbrook
        break;
127 9ee6e8bb pbrook
    case 8: /* Control.  */
128 9ee6e8bb pbrook
        old = s->control;
129 9ee6e8bb pbrook
        s->control = value;
130 9ee6e8bb pbrook
        if (((old & 1) == 0) && (value & 1)) {
131 9ee6e8bb pbrook
            if (s->count == 0 && (s->control & 2))
132 9ee6e8bb pbrook
                s->count = s->load;
133 9ee6e8bb pbrook
            mpcore_timer_reload(s, 1);
134 9ee6e8bb pbrook
        }
135 9ee6e8bb pbrook
        break;
136 9ee6e8bb pbrook
    case 12: /* Interrupt status.  */
137 9ee6e8bb pbrook
        s->status &= ~value;
138 9ee6e8bb pbrook
        mpcore_timer_update_irq(s);
139 9ee6e8bb pbrook
        break;
140 9ee6e8bb pbrook
    }
141 9ee6e8bb pbrook
}
142 9ee6e8bb pbrook
143 9ee6e8bb pbrook
static void mpcore_timer_init(mpcore_priv_state *mpcore,
144 9ee6e8bb pbrook
                              mpcore_timer_state *s, int id)
145 9ee6e8bb pbrook
{
146 9ee6e8bb pbrook
    s->id = id;
147 9ee6e8bb pbrook
    s->mpcore = mpcore;
148 9ee6e8bb pbrook
    s->timer = qemu_new_timer(vm_clock, mpcore_timer_tick, s);
149 9ee6e8bb pbrook
}
150 9ee6e8bb pbrook
151 9ee6e8bb pbrook
152 9ee6e8bb pbrook
/* Per-CPU private memory mapped IO.  */
153 9ee6e8bb pbrook
154 c227f099 Anthony Liguori
static uint32_t mpcore_priv_read(void *opaque, target_phys_addr_t offset)
155 9ee6e8bb pbrook
{
156 9ee6e8bb pbrook
    mpcore_priv_state *s = (mpcore_priv_state *)opaque;
157 9ee6e8bb pbrook
    int id;
158 9ee6e8bb pbrook
    offset &= 0xfff;
159 9ee6e8bb pbrook
    if (offset < 0x100) {
160 9ee6e8bb pbrook
        /* SCU */
161 9ee6e8bb pbrook
        switch (offset) {
162 9ee6e8bb pbrook
        case 0x00: /* Control.  */
163 9ee6e8bb pbrook
            return s->scu_control;
164 9ee6e8bb pbrook
        case 0x04: /* Configuration.  */
165 c988bfad Paul Brook
            id = ((1 << s->num_cpu) - 1) << 4;
166 c988bfad Paul Brook
            return id | (s->num_cpu - 1);
167 9ee6e8bb pbrook
        case 0x08: /* CPU status.  */
168 9ee6e8bb pbrook
            return 0;
169 9ee6e8bb pbrook
        case 0x0c: /* Invalidate all.  */
170 9ee6e8bb pbrook
            return 0;
171 9ee6e8bb pbrook
        default:
172 9ee6e8bb pbrook
            goto bad_reg;
173 9ee6e8bb pbrook
        }
174 9ee6e8bb pbrook
    } else if (offset < 0x600) {
175 9ee6e8bb pbrook
        /* Interrupt controller.  */
176 9ee6e8bb pbrook
        if (offset < 0x200) {
177 9ee6e8bb pbrook
            id = gic_get_current_cpu();
178 9ee6e8bb pbrook
        } else {
179 9ee6e8bb pbrook
            id = (offset - 0x200) >> 8;
180 c988bfad Paul Brook
            if (id >= s->num_cpu) {
181 c988bfad Paul Brook
                return 0;
182 c988bfad Paul Brook
            }
183 9ee6e8bb pbrook
        }
184 fe7e8758 Paul Brook
        return gic_cpu_read(&s->gic, id, offset & 0xff);
185 9ee6e8bb pbrook
    } else if (offset < 0xb00) {
186 9ee6e8bb pbrook
        /* Timers.  */
187 9ee6e8bb pbrook
        if (offset < 0x700) {
188 9ee6e8bb pbrook
            id = gic_get_current_cpu();
189 9ee6e8bb pbrook
        } else {
190 9ee6e8bb pbrook
            id = (offset - 0x700) >> 8;
191 c988bfad Paul Brook
            if (id >= s->num_cpu) {
192 c988bfad Paul Brook
                return 0;
193 c988bfad Paul Brook
            }
194 9ee6e8bb pbrook
        }
195 9ee6e8bb pbrook
        id <<= 1;
196 9ee6e8bb pbrook
        if (offset & 0x20)
197 9ee6e8bb pbrook
          id++;
198 9ee6e8bb pbrook
        return mpcore_timer_read(&s->timer[id], offset & 0xf);
199 9ee6e8bb pbrook
    }
200 9ee6e8bb pbrook
bad_reg:
201 2ac71179 Paul Brook
    hw_error("mpcore_priv_read: Bad offset %x\n", (int)offset);
202 9ee6e8bb pbrook
    return 0;
203 9ee6e8bb pbrook
}
204 9ee6e8bb pbrook
205 c227f099 Anthony Liguori
static void mpcore_priv_write(void *opaque, target_phys_addr_t offset,
206 9ee6e8bb pbrook
                          uint32_t value)
207 9ee6e8bb pbrook
{
208 9ee6e8bb pbrook
    mpcore_priv_state *s = (mpcore_priv_state *)opaque;
209 9ee6e8bb pbrook
    int id;
210 9ee6e8bb pbrook
    offset &= 0xfff;
211 9ee6e8bb pbrook
    if (offset < 0x100) {
212 9ee6e8bb pbrook
        /* SCU */
213 9ee6e8bb pbrook
        switch (offset) {
214 9ee6e8bb pbrook
        case 0: /* Control register.  */
215 9ee6e8bb pbrook
            s->scu_control = value & 1;
216 9ee6e8bb pbrook
            break;
217 9ee6e8bb pbrook
        case 0x0c: /* Invalidate all.  */
218 9ee6e8bb pbrook
            /* This is a no-op as cache is not emulated.  */
219 9ee6e8bb pbrook
            break;
220 9ee6e8bb pbrook
        default:
221 9ee6e8bb pbrook
            goto bad_reg;
222 9ee6e8bb pbrook
        }
223 9ee6e8bb pbrook
    } else if (offset < 0x600) {
224 9ee6e8bb pbrook
        /* Interrupt controller.  */
225 9ee6e8bb pbrook
        if (offset < 0x200) {
226 9ee6e8bb pbrook
            id = gic_get_current_cpu();
227 9ee6e8bb pbrook
        } else {
228 9ee6e8bb pbrook
            id = (offset - 0x200) >> 8;
229 9ee6e8bb pbrook
        }
230 c988bfad Paul Brook
        if (id < s->num_cpu) {
231 c988bfad Paul Brook
            gic_cpu_write(&s->gic, id, offset & 0xff, value);
232 c988bfad Paul Brook
        }
233 9ee6e8bb pbrook
    } else if (offset < 0xb00) {
234 9ee6e8bb pbrook
        /* Timers.  */
235 9ee6e8bb pbrook
        if (offset < 0x700) {
236 9ee6e8bb pbrook
            id = gic_get_current_cpu();
237 9ee6e8bb pbrook
        } else {
238 9ee6e8bb pbrook
            id = (offset - 0x700) >> 8;
239 9ee6e8bb pbrook
        }
240 c988bfad Paul Brook
        if (id < s->num_cpu) {
241 c988bfad Paul Brook
            id <<= 1;
242 c988bfad Paul Brook
            if (offset & 0x20)
243 c988bfad Paul Brook
              id++;
244 c988bfad Paul Brook
            mpcore_timer_write(&s->timer[id], offset & 0xf, value);
245 c988bfad Paul Brook
        }
246 9ee6e8bb pbrook
        return;
247 9ee6e8bb pbrook
    }
248 9ee6e8bb pbrook
    return;
249 9ee6e8bb pbrook
bad_reg:
250 2ac71179 Paul Brook
    hw_error("mpcore_priv_read: Bad offset %x\n", (int)offset);
251 9ee6e8bb pbrook
}
252 9ee6e8bb pbrook
253 d60efc6b Blue Swirl
static CPUReadMemoryFunc * const mpcore_priv_readfn[] = {
254 9ee6e8bb pbrook
   mpcore_priv_read,
255 9ee6e8bb pbrook
   mpcore_priv_read,
256 9ee6e8bb pbrook
   mpcore_priv_read
257 9ee6e8bb pbrook
};
258 9ee6e8bb pbrook
259 d60efc6b Blue Swirl
static CPUWriteMemoryFunc * const mpcore_priv_writefn[] = {
260 9ee6e8bb pbrook
   mpcore_priv_write,
261 9ee6e8bb pbrook
   mpcore_priv_write,
262 9ee6e8bb pbrook
   mpcore_priv_write
263 9ee6e8bb pbrook
};
264 9ee6e8bb pbrook
265 c227f099 Anthony Liguori
static void mpcore_priv_map(SysBusDevice *dev, target_phys_addr_t base)
266 fe7e8758 Paul Brook
{
267 fe7e8758 Paul Brook
    mpcore_priv_state *s = FROM_SYSBUSGIC(mpcore_priv_state, dev);
268 fe7e8758 Paul Brook
    cpu_register_physical_memory(base, 0x1000, s->iomemtype);
269 fe7e8758 Paul Brook
    cpu_register_physical_memory(base + 0x1000, 0x1000, s->gic.iomemtype);
270 fe7e8758 Paul Brook
}
271 9ee6e8bb pbrook
272 81a322d4 Gerd Hoffmann
static int mpcore_priv_init(SysBusDevice *dev)
273 9ee6e8bb pbrook
{
274 fe7e8758 Paul Brook
    mpcore_priv_state *s = FROM_SYSBUSGIC(mpcore_priv_state, dev);
275 9ee6e8bb pbrook
    int i;
276 9ee6e8bb pbrook
277 c988bfad Paul Brook
    gic_init(&s->gic, s->num_cpu);
278 1eed09cb Avi Kivity
    s->iomemtype = cpu_register_io_memory(mpcore_priv_readfn,
279 2507c12a Alexander Graf
                                          mpcore_priv_writefn, s,
280 2507c12a Alexander Graf
                                          DEVICE_NATIVE_ENDIAN);
281 fe7e8758 Paul Brook
    sysbus_init_mmio_cb(dev, 0x2000, mpcore_priv_map);
282 c988bfad Paul Brook
    for (i = 0; i < s->num_cpu * 2; i++) {
283 9ee6e8bb pbrook
        mpcore_timer_init(s, &s->timer[i], i);
284 9ee6e8bb pbrook
    }
285 81a322d4 Gerd Hoffmann
    return 0;
286 9ee6e8bb pbrook
}