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root / hw / char / grlib_apbuart.c @ dccfcd0e

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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
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17 8b1e1320 Fabien Chouteau
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18 8b1e1320 Fabien Chouteau
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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
22 8b1e1320 Fabien Chouteau
 * THE SOFTWARE.
23 8b1e1320 Fabien Chouteau
 */
24 8b1e1320 Fabien Chouteau
25 83c9f4ca Paolo Bonzini
#include "hw/sysbus.h"
26 dccfcd0e Paolo Bonzini
#include "sysemu/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 status;
79 8b1e1320 Fabien Chouteau
    uint32_t control;
80 0c685d28 Fabien Chouteau
81 0c685d28 Fabien Chouteau
    /* FIFO */
82 0c685d28 Fabien Chouteau
    char buffer[FIFO_LENGTH];
83 0c685d28 Fabien Chouteau
    int  len;
84 0c685d28 Fabien Chouteau
    int  current;
85 8b1e1320 Fabien Chouteau
} UART;
86 8b1e1320 Fabien Chouteau
87 0c685d28 Fabien Chouteau
static int uart_data_to_read(UART *uart)
88 0c685d28 Fabien Chouteau
{
89 0c685d28 Fabien Chouteau
    return uart->current < uart->len;
90 0c685d28 Fabien Chouteau
}
91 0c685d28 Fabien Chouteau
92 0c685d28 Fabien Chouteau
static char uart_pop(UART *uart)
93 0c685d28 Fabien Chouteau
{
94 0c685d28 Fabien Chouteau
    char ret;
95 0c685d28 Fabien Chouteau
96 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (uart->len == 0) {
97 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->status &= ~UART_DATA_READY;
98 0c685d28 Fabien Chouteau
        return 0;
99 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
100 0c685d28 Fabien Chouteau
101 0c685d28 Fabien Chouteau
    ret = uart->buffer[uart->current++];
102 0c685d28 Fabien Chouteau
103 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (uart->current >= uart->len) {
104 0c685d28 Fabien Chouteau
        /* Flush */
105 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->len     = 0;
106 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->current = 0;
107 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
108 0c685d28 Fabien Chouteau
109 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (!uart_data_to_read(uart)) {
110 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->status &= ~UART_DATA_READY;
111 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
112 0c685d28 Fabien Chouteau
113 0c685d28 Fabien Chouteau
    return ret;
114 0c685d28 Fabien Chouteau
}
115 0c685d28 Fabien Chouteau
116 0c685d28 Fabien Chouteau
static void uart_add_to_fifo(UART          *uart,
117 0c685d28 Fabien Chouteau
                             const uint8_t *buffer,
118 0c685d28 Fabien Chouteau
                             int            length)
119 0c685d28 Fabien Chouteau
{
120 0c685d28 Fabien Chouteau
    if (uart->len + length > FIFO_LENGTH) {
121 0c685d28 Fabien Chouteau
        abort();
122 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
123 0c685d28 Fabien Chouteau
    memcpy(uart->buffer + uart->len, buffer, length);
124 0c685d28 Fabien Chouteau
    uart->len += length;
125 0c685d28 Fabien Chouteau
}
126 0c685d28 Fabien Chouteau
127 8b1e1320 Fabien Chouteau
static int grlib_apbuart_can_receive(void *opaque)
128 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
129 8b1e1320 Fabien Chouteau
    UART *uart = opaque;
130 8b1e1320 Fabien Chouteau
131 0c685d28 Fabien Chouteau
    return FIFO_LENGTH - uart->len;
132 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
133 8b1e1320 Fabien Chouteau
134 8b1e1320 Fabien Chouteau
static void grlib_apbuart_receive(void *opaque, const uint8_t *buf, int size)
135 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
136 8b1e1320 Fabien Chouteau
    UART *uart = opaque;
137 8b1e1320 Fabien Chouteau
138 99e44800 Ronald Hecht
    if (uart->control & UART_RECEIVE_ENABLE) {
139 99e44800 Ronald Hecht
        uart_add_to_fifo(uart, buf, size);
140 0c685d28 Fabien Chouteau
141 99e44800 Ronald Hecht
        uart->status |= UART_DATA_READY;
142 8b1e1320 Fabien Chouteau
143 99e44800 Ronald Hecht
        if (uart->control & UART_RECEIVE_INTERRUPT) {
144 99e44800 Ronald Hecht
            qemu_irq_pulse(uart->irq);
145 99e44800 Ronald Hecht
        }
146 8b1e1320 Fabien Chouteau
    }
147 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
148 8b1e1320 Fabien Chouteau
149 8b1e1320 Fabien Chouteau
static void grlib_apbuart_event(void *opaque, int event)
150 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
151 8b1e1320 Fabien Chouteau
    trace_grlib_apbuart_event(event);
152 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
153 8b1e1320 Fabien Chouteau
154 0c685d28 Fabien Chouteau
155 a8170e5e Avi Kivity
static uint64_t grlib_apbuart_read(void *opaque, hwaddr addr,
156 0c685d28 Fabien Chouteau
                                   unsigned size)
157 0c685d28 Fabien Chouteau
{
158 0c685d28 Fabien Chouteau
    UART     *uart = opaque;
159 0c685d28 Fabien Chouteau
160 0c685d28 Fabien Chouteau
    addr &= 0xff;
161 0c685d28 Fabien Chouteau
162 0c685d28 Fabien Chouteau
    /* Unit registers */
163 0c685d28 Fabien Chouteau
    switch (addr) {
164 0c685d28 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET:
165 0c685d28 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET + 3:       /* when only one byte read */
166 0c685d28 Fabien Chouteau
        return uart_pop(uart);
167 0c685d28 Fabien Chouteau
168 0c685d28 Fabien Chouteau
    case STATUS_OFFSET:
169 0c685d28 Fabien Chouteau
        /* Read Only */
170 0c685d28 Fabien Chouteau
        return uart->status;
171 0c685d28 Fabien Chouteau
172 0c685d28 Fabien Chouteau
    case CONTROL_OFFSET:
173 0c685d28 Fabien Chouteau
        return uart->control;
174 0c685d28 Fabien Chouteau
175 0c685d28 Fabien Chouteau
    case SCALER_OFFSET:
176 0c685d28 Fabien Chouteau
        /* Not supported */
177 0c685d28 Fabien Chouteau
        return 0;
178 0c685d28 Fabien Chouteau
179 0c685d28 Fabien Chouteau
    default:
180 0c685d28 Fabien Chouteau
        trace_grlib_apbuart_readl_unknown(addr);
181 0c685d28 Fabien Chouteau
        return 0;
182 0c685d28 Fabien Chouteau
    }
183 0c685d28 Fabien Chouteau
}
184 0c685d28 Fabien Chouteau
185 a8170e5e Avi Kivity
static void grlib_apbuart_write(void *opaque, hwaddr addr,
186 0c685d28 Fabien Chouteau
                                uint64_t value, unsigned size)
187 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
188 8b1e1320 Fabien Chouteau
    UART          *uart = opaque;
189 8b1e1320 Fabien Chouteau
    unsigned char  c    = 0;
190 8b1e1320 Fabien Chouteau
191 8b1e1320 Fabien Chouteau
    addr &= 0xff;
192 8b1e1320 Fabien Chouteau
193 8b1e1320 Fabien Chouteau
    /* Unit registers */
194 8b1e1320 Fabien Chouteau
    switch (addr) {
195 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET:
196 0c685d28 Fabien Chouteau
    case DATA_OFFSET + 3:       /* When only one byte write */
197 99e44800 Ronald Hecht
        /* Transmit when character device available and transmitter enabled */
198 99e44800 Ronald Hecht
        if ((uart->chr) && (uart->control & UART_TRANSMIT_ENABLE)) {
199 99e44800 Ronald Hecht
            c = value & 0xFF;
200 99e44800 Ronald Hecht
            qemu_chr_fe_write(uart->chr, &c, 1);
201 99e44800 Ronald Hecht
            /* Generate interrupt */
202 99e44800 Ronald Hecht
            if (uart->control & UART_TRANSMIT_INTERRUPT) {
203 99e44800 Ronald Hecht
                qemu_irq_pulse(uart->irq);
204 99e44800 Ronald Hecht
            }
205 99e44800 Ronald Hecht
        }
206 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
207 8b1e1320 Fabien Chouteau
208 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case STATUS_OFFSET:
209 8b1e1320 Fabien Chouteau
        /* Read Only */
210 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
211 8b1e1320 Fabien Chouteau
212 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case CONTROL_OFFSET:
213 0c685d28 Fabien Chouteau
        uart->control = value;
214 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
215 8b1e1320 Fabien Chouteau
216 8b1e1320 Fabien Chouteau
    case SCALER_OFFSET:
217 8b1e1320 Fabien Chouteau
        /* Not supported */
218 8b1e1320 Fabien Chouteau
        return;
219 8b1e1320 Fabien Chouteau
220 8b1e1320 Fabien Chouteau
    default:
221 8b1e1320 Fabien Chouteau
        break;
222 8b1e1320 Fabien Chouteau
    }
223 8b1e1320 Fabien Chouteau
224 b4548fcc Stefan Hajnoczi
    trace_grlib_apbuart_writel_unknown(addr, value);
225 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
226 8b1e1320 Fabien Chouteau
227 6281f7d1 Avi Kivity
static const MemoryRegionOps grlib_apbuart_ops = {
228 0c685d28 Fabien Chouteau
    .write      = grlib_apbuart_write,
229 0c685d28 Fabien Chouteau
    .read       = grlib_apbuart_read,
230 6281f7d1 Avi Kivity
    .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
231 8b1e1320 Fabien Chouteau
};
232 8b1e1320 Fabien Chouteau
233 8b1e1320 Fabien Chouteau
static int grlib_apbuart_init(SysBusDevice *dev)
234 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
235 0c685d28 Fabien Chouteau
    UART *uart = FROM_SYSBUS(typeof(*uart), dev);
236 8b1e1320 Fabien Chouteau
237 8b1e1320 Fabien Chouteau
    qemu_chr_add_handlers(uart->chr,
238 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          grlib_apbuart_can_receive,
239 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          grlib_apbuart_receive,
240 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          grlib_apbuart_event,
241 8b1e1320 Fabien Chouteau
                          uart);
242 8b1e1320 Fabien Chouteau
243 8b1e1320 Fabien Chouteau
    sysbus_init_irq(dev, &uart->irq);
244 8b1e1320 Fabien Chouteau
245 6281f7d1 Avi Kivity
    memory_region_init_io(&uart->iomem, &grlib_apbuart_ops, uart,
246 6281f7d1 Avi Kivity
                          "uart", UART_REG_SIZE);
247 8b1e1320 Fabien Chouteau
248 750ecd44 Avi Kivity
    sysbus_init_mmio(dev, &uart->iomem);
249 8b1e1320 Fabien Chouteau
250 8b1e1320 Fabien Chouteau
    return 0;
251 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
252 8b1e1320 Fabien Chouteau
253 99e44800 Ronald Hecht
static void grlib_apbuart_reset(DeviceState *d)
254 99e44800 Ronald Hecht
{
255 99e44800 Ronald Hecht
    UART *uart = container_of(d, UART, busdev.qdev);
256 99e44800 Ronald Hecht
257 99e44800 Ronald Hecht
    /* Transmitter FIFO and shift registers are always empty in QEMU */
258 99e44800 Ronald Hecht
    uart->status =  UART_TRANSMIT_FIFO_EMPTY | UART_TRANSMIT_SHIFT_EMPTY;
259 99e44800 Ronald Hecht
    /* Everything is off */
260 99e44800 Ronald Hecht
    uart->control = 0;
261 99e44800 Ronald Hecht
    /* Flush receive FIFO */
262 99e44800 Ronald Hecht
    uart->len = 0;
263 99e44800 Ronald Hecht
    uart->current = 0;
264 99e44800 Ronald Hecht
}
265 99e44800 Ronald Hecht
266 8eda2228 Fabien Chouteau
static Property grlib_apbuart_properties[] = {
267 999e12bb Anthony Liguori
    DEFINE_PROP_CHR("chrdev", UART, chr),
268 999e12bb Anthony Liguori
    DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
269 999e12bb Anthony Liguori
};
270 999e12bb Anthony Liguori
271 8eda2228 Fabien Chouteau
static void grlib_apbuart_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
272 999e12bb Anthony Liguori
{
273 39bffca2 Anthony Liguori
    DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
274 999e12bb Anthony Liguori
    SysBusDeviceClass *k = SYS_BUS_DEVICE_CLASS(klass);
275 999e12bb Anthony Liguori
276 999e12bb Anthony Liguori
    k->init = grlib_apbuart_init;
277 99e44800 Ronald Hecht
    dc->reset = grlib_apbuart_reset;
278 8eda2228 Fabien Chouteau
    dc->props = grlib_apbuart_properties;
279 999e12bb Anthony Liguori
}
280 999e12bb Anthony Liguori
281 8eda2228 Fabien Chouteau
static const TypeInfo grlib_apbuart_info = {
282 39bffca2 Anthony Liguori
    .name          = "grlib,apbuart",
283 39bffca2 Anthony Liguori
    .parent        = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
284 39bffca2 Anthony Liguori
    .instance_size = sizeof(UART),
285 8eda2228 Fabien Chouteau
    .class_init    = grlib_apbuart_class_init,
286 8b1e1320 Fabien Chouteau
};
287 8b1e1320 Fabien Chouteau
288 8eda2228 Fabien Chouteau
static void grlib_apbuart_register_types(void)
289 8b1e1320 Fabien Chouteau
{
290 8eda2228 Fabien Chouteau
    type_register_static(&grlib_apbuart_info);
291 8b1e1320 Fabien Chouteau
}
292 8b1e1320 Fabien Chouteau
293 8eda2228 Fabien Chouteau
type_init(grlib_apbuart_register_types)