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root / hw / grlib_apbuart.c @ a1bc20df

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1 8b1e1320 Fabien Chouteau
/*
2 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * QEMU GRLIB APB UART Emulator
3 8b1e1320 Fabien Chouteau
 *
4 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * Copyright (c) 2010-2011 AdaCore
5 8b1e1320 Fabien Chouteau
 *
6 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * furnished to do so, subject to the following conditions:
12 8b1e1320 Fabien Chouteau
 *
13 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * all copies or substantial portions of the Software.
15 8b1e1320 Fabien Chouteau
 *
16 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
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 * THE SOFTWARE.
23 8b1e1320 Fabien Chouteau
 */
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25 8b1e1320 Fabien Chouteau
#include "sysbus.h"
26 8b1e1320 Fabien Chouteau
#include "qemu-char.h"
27 8b1e1320 Fabien Chouteau
28 8b1e1320 Fabien Chouteau
#include "trace.h"
29 8b1e1320 Fabien Chouteau
30 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_REG_SIZE 20     /* Size of memory mapped registers */
31 8b1e1320 Fabien Chouteau
32 8b1e1320 Fabien Chouteau
/* UART status register fields */
33 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_DATA_READY           (1 <<  0)
34 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_TRANSMIT_SHIFT_EMPTY (1 <<  1)
35 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_TRANSMIT_FIFO_EMPTY  (1 <<  2)
36 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_BREAK_RECEIVED       (1 <<  3)
37 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_OVERRUN              (1 <<  4)
38 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_PARITY_ERROR         (1 <<  5)
39 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_FRAMING_ERROR        (1 <<  6)
40 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_TRANSMIT_FIFO_HALF   (1 <<  7)
41 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_RECEIVE_FIFO_HALF    (1 <<  8)
42 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_TRANSMIT_FIFO_FULL   (1 <<  9)
43 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_RECEIVE_FIFO_FULL    (1 << 10)
44 8b1e1320 Fabien Chouteau
45 8b1e1320 Fabien Chouteau
/* UART control register fields */
46 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_RECEIVE_ENABLE          (1 <<  0)
47 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_TRANSMIT_ENABLE         (1 <<  1)
48 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_RECEIVE_INTERRUPT       (1 <<  2)
49 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_TRANSMIT_INTERRUPT      (1 <<  3)
50 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_PARITY_SELECT           (1 <<  4)
51 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_PARITY_ENABLE           (1 <<  5)
52 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_FLOW_CONTROL            (1 <<  6)
53 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_LOOPBACK                (1 <<  7)
54 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_EXTERNAL_CLOCK          (1 <<  8)
55 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_RECEIVE_FIFO_INTERRUPT  (1 <<  9)
56 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_TRANSMIT_FIFO_INTERRUPT (1 << 10)
57 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_FIFO_DEBUG_MODE         (1 << 11)
58 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_OUTPUT_ENABLE           (1 << 12)
59 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define UART_FIFO_AVAILABLE          (1 << 31)
60 8b1e1320 Fabien Chouteau
61 8b1e1320 Fabien Chouteau
/* Memory mapped register offsets */
62 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define DATA_OFFSET       0x00
63 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define STATUS_OFFSET     0x04
64 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define CONTROL_OFFSET    0x08
65 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define SCALER_OFFSET     0x0C  /* not supported */
66 8b1e1320 Fabien Chouteau
#define FIFO_DEBUG_OFFSET 0x10  /* not supported */
67 8b1e1320 Fabien Chouteau
68 0c685d28 Fabien Chouteau
#define FIFO_LENGTH 1024
69 0c685d28 Fabien Chouteau
70 8b1e1320 Fabien Chouteau
typedef struct UART {
71 8b1e1320 Fabien Chouteau
    SysBusDevice busdev;
72 6281f7d1 Avi Kivity
    MemoryRegion iomem;
73 8b1e1320 Fabien Chouteau
    qemu_irq irq;
74 8b1e1320 Fabien Chouteau
75 8b1e1320 Fabien Chouteau
    CharDriverState *chr;
76 8b1e1320 Fabien Chouteau
77 8b1e1320 Fabien Chouteau
    /* registers */
78 8b1e1320 Fabien Chouteau
    uint32_t receive;
79 8b1e1320 Fabien Chouteau
    uint32_t status;
80 8b1e1320 Fabien Chouteau
    uint32_t control;
81 0c685d28 Fabien Chouteau
82 0c685d28 Fabien Chouteau
    /* FIFO */
83 0c685d28 Fabien Chouteau
    char buffer[FIFO_LENGTH];
84 0c685d28 Fabien Chouteau
    int  len;
85 0c685d28 Fabien Chouteau
    int  current;
86 8b1e1320 Fabien Chouteau
} UART;
87 8b1e1320 Fabien Chouteau
88 0c685d28 Fabien Chouteau
static int uart_data_to_read(UART *uart)
89 0c685d28 Fabien Chouteau
{
90 0c685d28 Fabien Chouteau
    return uart->current < uart->len;
91 0c685d28 Fabien Chouteau
}
92 0c685d28 Fabien Chouteau
93 0c685d28 Fabien Chouteau
static char uart_pop(UART *uart)
94 0c685d28 Fabien Chouteau
{
95 0c685d28 Fabien Chouteau
    char ret;
96 0c685d28 Fabien Chouteau
97 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (uart->len == 0) {
98 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->status &= ~UART_DATA_READY;
99 0c685d28 Fabien Chouteau
        return 0;
100 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
101 0c685d28 Fabien Chouteau
102 0c685d28 Fabien Chouteau
    ret = uart->buffer[uart->current++];
103 0c685d28 Fabien Chouteau
104 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (uart->current >= uart->len) {
105 0c685d28 Fabien Chouteau
        /* Flush */
106 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->len     = 0;
107 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->current = 0;
108 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
109 0c685d28 Fabien Chouteau
110 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (!uart_data_to_read(uart)) {
111 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->status &= ~UART_DATA_READY;
112 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
113 0c685d28 Fabien Chouteau
114 0c685d28 Fabien Chouteau
    return ret;
115 0c685d28 Fabien Chouteau
}
116 0c685d28 Fabien Chouteau
117 0c685d28 Fabien Chouteau
static void uart_add_to_fifo(UART          *uart,
118 0c685d28 Fabien Chouteau
                             const uint8_t *buffer,
119 0c685d28 Fabien Chouteau
                             int            length)
120 0c685d28 Fabien Chouteau
{
121 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (uart->len + length > FIFO_LENGTH) {
122 0c685d28 Fabien Chouteau
        abort();
123 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
124 0c685d28 Fabien Chouteau
    memcpy(uart->buffer + uart->len, buffer, length);
125 0c685d28 Fabien Chouteau
    uart->len += length;
126 0c685d28 Fabien Chouteau
}
127 0c685d28 Fabien Chouteau
128 8b1e1320 Fabien Chouteau
static int grlib_apbuart_can_receive(void *opaque)
129 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
130 8b1e1320 Fabien Chouteau
    UART *uart = opaque;
131 8b1e1320 Fabien Chouteau
132 0c685d28 Fabien Chouteau
    return FIFO_LENGTH - uart->len;
133 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
134 8b1e1320 Fabien Chouteau
135 8b1e1320 Fabien Chouteau
static void grlib_apbuart_receive(void *opaque, const uint8_t *buf, int size)
136 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
137 8b1e1320 Fabien Chouteau
    UART *uart = opaque;
138 8b1e1320 Fabien Chouteau
139 0c685d28 Fabien Chouteau
    uart_add_to_fifo(uart, buf, size);
140 0c685d28 Fabien Chouteau
141 0c685d28 Fabien Chouteau
    uart->status |= UART_DATA_READY;
142 8b1e1320 Fabien Chouteau
143 8b1e1320 Fabien Chouteau
    if (uart->control & UART_RECEIVE_INTERRUPT) {
144 8b1e1320 Fabien Chouteau
        qemu_irq_pulse(uart->irq);
145 8b1e1320 Fabien Chouteau
    }
146 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
147 8b1e1320 Fabien Chouteau
148 8b1e1320 Fabien Chouteau
static void grlib_apbuart_event(void *opaque, int event)
149 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
150 8b1e1320 Fabien Chouteau
    trace_grlib_apbuart_event(event);
151 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
152 8b1e1320 Fabien Chouteau
153 0c685d28 Fabien Chouteau
154 a8170e5e Avi Kivity
static uint64_t grlib_apbuart_read(void *opaque, hwaddr addr,
155 0c685d28 Fabien Chouteau
                                   unsigned size)
156 0c685d28 Fabien Chouteau
{
157 0c685d28 Fabien Chouteau
    UART     *uart = opaque;
158 0c685d28 Fabien Chouteau
159 0c685d28 Fabien Chouteau
    addr &= 0xff;
160 0c685d28 Fabien Chouteau
161 0c685d28 Fabien Chouteau
    /* Unit registers */
162 0c685d28 Fabien Chouteau
    switch (addr) {
163 0c685d28 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET:
164 0c685d28 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET + 3:       /* when only one byte read */
165 0c685d28 Fabien Chouteau
        return uart_pop(uart);
166 0c685d28 Fabien Chouteau
167 0c685d28 Fabien Chouteau
    case STATUS_OFFSET:
168 0c685d28 Fabien Chouteau
        /* Read Only */
169 0c685d28 Fabien Chouteau
        return uart->status;
170 0c685d28 Fabien Chouteau
171 0c685d28 Fabien Chouteau
    case CONTROL_OFFSET:
172 0c685d28 Fabien Chouteau
        return uart->control;
173 0c685d28 Fabien Chouteau
174 0c685d28 Fabien Chouteau
    case SCALER_OFFSET:
175 0c685d28 Fabien Chouteau
        /* Not supported */
176 0c685d28 Fabien Chouteau
        return 0;
177 0c685d28 Fabien Chouteau
178 0c685d28 Fabien Chouteau
    default:
179 0c685d28 Fabien Chouteau
        trace_grlib_apbuart_readl_unknown(addr);
180 0c685d28 Fabien Chouteau
        return 0;
181 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
182 0c685d28 Fabien Chouteau
}
183 0c685d28 Fabien Chouteau
184 a8170e5e Avi Kivity
static void grlib_apbuart_write(void *opaque, hwaddr addr,
185 0c685d28 Fabien Chouteau
                                uint64_t value, unsigned size)
186 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
187 8b1e1320 Fabien Chouteau
    UART          *uart = opaque;
188 8b1e1320 Fabien Chouteau
    unsigned char  c    = 0;
189 8b1e1320 Fabien Chouteau
190 8b1e1320 Fabien Chouteau
    addr &= 0xff;
191 8b1e1320 Fabien Chouteau
192 8b1e1320 Fabien Chouteau
    /* Unit registers */
193 8b1e1320 Fabien Chouteau
    switch (addr) {
194 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET:
195 0c685d28 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET + 3:       /* When only one byte write */
196 8b1e1320 Fabien Chouteau
        c = value & 0xFF;
197 2cc6e0a1 Anthony Liguori
        qemu_chr_fe_write(uart->chr, &c, 1);
198 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
199 8b1e1320 Fabien Chouteau
200 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case STATUS_OFFSET:
201 8b1e1320 Fabien Chouteau
        /* Read Only */
202 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
203 8b1e1320 Fabien Chouteau
204 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case CONTROL_OFFSET:
205 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->control = value;
206 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
207 8b1e1320 Fabien Chouteau
208 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case SCALER_OFFSET:
209 8b1e1320 Fabien Chouteau
        /* Not supported */
210 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
211 8b1e1320 Fabien Chouteau
212 8b1e1320 Fabien Chouteau
    default:
213 8b1e1320 Fabien Chouteau
        break;
214 8b1e1320 Fabien Chouteau
    }
215 8b1e1320 Fabien Chouteau
216 b4548fcc Stefan Hajnoczi
    trace_grlib_apbuart_writel_unknown(addr, value);
217 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
218 8b1e1320 Fabien Chouteau
219 6281f7d1 Avi Kivity
static const MemoryRegionOps grlib_apbuart_ops = {
220 0c685d28 Fabien Chouteau
    .write      = grlib_apbuart_write,
221 0c685d28 Fabien Chouteau
    .read       = grlib_apbuart_read,
222 6281f7d1 Avi Kivity
    .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
223 8b1e1320 Fabien Chouteau
};
224 8b1e1320 Fabien Chouteau
225 8b1e1320 Fabien Chouteau
static int grlib_apbuart_init(SysBusDevice *dev)
226 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
227 0c685d28 Fabien Chouteau
    UART *uart = FROM_SYSBUS(typeof(*uart), dev);
228 8b1e1320 Fabien Chouteau
229 8b1e1320 Fabien Chouteau
    qemu_chr_add_handlers(uart->chr,
230 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          grlib_apbuart_can_receive,
231 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          grlib_apbuart_receive,
232 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          grlib_apbuart_event,
233 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          uart);
234 8b1e1320 Fabien Chouteau
235 8b1e1320 Fabien Chouteau
    sysbus_init_irq(dev, &uart->irq);
236 8b1e1320 Fabien Chouteau
237 6281f7d1 Avi Kivity
    memory_region_init_io(&uart->iomem, &grlib_apbuart_ops, uart,
238 6281f7d1 Avi Kivity
                          "uart", UART_REG_SIZE);
239 8b1e1320 Fabien Chouteau
240 750ecd44 Avi Kivity
    sysbus_init_mmio(dev, &uart->iomem);
241 8b1e1320 Fabien Chouteau
242 8b1e1320 Fabien Chouteau
    return 0;
243 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
244 8b1e1320 Fabien Chouteau
245 999e12bb Anthony Liguori
static Property grlib_gptimer_properties[] = {
246 999e12bb Anthony Liguori
    DEFINE_PROP_CHR("chrdev", UART, chr),
247 999e12bb Anthony Liguori
    DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
248 999e12bb Anthony Liguori
};
249 999e12bb Anthony Liguori
250 999e12bb Anthony Liguori
static void grlib_gptimer_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
251 999e12bb Anthony Liguori
{
252 39bffca2 Anthony Liguori
    DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
253 999e12bb Anthony Liguori
    SysBusDeviceClass *k = SYS_BUS_DEVICE_CLASS(klass);
254 999e12bb Anthony Liguori
255 999e12bb Anthony Liguori
    k->init = grlib_apbuart_init;
256 39bffca2 Anthony Liguori
    dc->props = grlib_gptimer_properties;
257 999e12bb Anthony Liguori
}
258 999e12bb Anthony Liguori
259 39bffca2 Anthony Liguori
static TypeInfo grlib_gptimer_info = {
260 39bffca2 Anthony Liguori
    .name          = "grlib,apbuart",
261 39bffca2 Anthony Liguori
    .parent        = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
262 39bffca2 Anthony Liguori
    .instance_size = sizeof(UART),
263 39bffca2 Anthony Liguori
    .class_init    = grlib_gptimer_class_init,
264 8b1e1320 Fabien Chouteau
};
265 8b1e1320 Fabien Chouteau
266 83f7d43a Andreas Färber
static void grlib_gptimer_register_types(void)
267 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
268 39bffca2 Anthony Liguori
    type_register_static(&grlib_gptimer_info);
269 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
270 8b1e1320 Fabien Chouteau
271 83f7d43a Andreas Färber
type_init(grlib_gptimer_register_types)