Reworking MIPS interrupt handling, by Aurelien Jarno.
[qemu] / hw / sun4m.c
index 05dbd56..9b6aae5 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
  * QEMU Sun4m System Emulator
  * 
- * Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard
+ * Copyright (c) 2003-2005 Fabrice Bellard
  * 
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
  * THE SOFTWARE.
  */
 #include "vl.h"
-#include "m48t08.h"
 
 #define KERNEL_LOAD_ADDR     0x00004000
-#define MMU_CONTEXT_TBL      0x00003000
-#define MMU_L1PTP            (MMU_CONTEXT_TBL + 0x0400)
-#define MMU_L2PTP            (MMU_CONTEXT_TBL + 0x0800)
-#define ROMVEC_DATA          (MMU_CONTEXT_TBL + 0x1800)
-#define PROM_ADDR           0xffd04000
-#define PROM_FILENAME       "proll.bin"
-#define PHYS_JJ_EEPROM 0x71200000      /* [2000] MK48T08 */
+#define CMDLINE_ADDR         0x007ff000
+#define INITRD_LOAD_ADDR     0x00800000
+#define PROM_SIZE_MAX        (256 * 1024)
+#define PROM_ADDR           0xffd00000
+#define PROM_FILENAME       "openbios-sparc32"
+#define PHYS_JJ_EEPROM 0x71200000      /* m48t08 */
 #define PHYS_JJ_IDPROM_OFF     0x1FD8
 #define PHYS_JJ_EEPROM_SIZE    0x2000
+// IRQs are not PIL ones, but master interrupt controller register
+// bits
+#define PHYS_JJ_IOMMU  0x10000000      /* I/O MMU */
+#define PHYS_JJ_TCX_FB 0x50000000      /* TCX frame buffer */
+#define PHYS_JJ_SLAVIO 0x70000000      /* Slavio base */
+#define PHYS_JJ_DMA     0x78400000      /* DMA controller */
+#define PHYS_JJ_ESP     0x78800000      /* ESP SCSI */
+#define PHYS_JJ_ESP_IRQ    18
+#define PHYS_JJ_LE      0x78C00000      /* Lance ethernet */
+#define PHYS_JJ_LE_IRQ     16
+#define PHYS_JJ_CLOCK  0x71D00000      /* Per-CPU timer/counter, L14 */
+#define PHYS_JJ_CLOCK_IRQ  7
+#define PHYS_JJ_CLOCK1 0x71D10000      /* System timer/counter, L10 */
+#define PHYS_JJ_CLOCK1_IRQ 19
+#define PHYS_JJ_INTR0  0x71E00000      /* Per-CPU interrupt control registers */
+#define PHYS_JJ_INTR_G 0x71E10000      /* Master interrupt control registers */
+#define PHYS_JJ_MS_KBD 0x71000000      /* Mouse and keyboard */
+#define PHYS_JJ_MS_KBD_IRQ    14
+#define PHYS_JJ_SER    0x71100000      /* Serial */
+#define PHYS_JJ_SER_IRQ    15
+#define PHYS_JJ_FDC    0x71400000      /* Floppy */
+#define PHYS_JJ_FLOPPY_IRQ 22
+#define PHYS_JJ_ME_IRQ 30              /* Module error, power fail */
+#define PHYS_JJ_CS      0x6c000000      /* Crystal CS4231 */
+#define PHYS_JJ_CS_IRQ  5
+
+#define MAX_CPUS 16
 
 /* TSC handling */
 
@@ -42,89 +67,264 @@ uint64_t cpu_get_tsc()
     return qemu_get_clock(vm_clock);
 }
 
-void DMA_run() {}
-void SB16_run() {}
-void vga_invalidate_display() {}
-void vga_screen_dump(const char *filename) {}
-int serial_can_receive(SerialState *s) { return 0; }
-void serial_receive_byte(SerialState *s, int ch) {}
-void serial_receive_break(SerialState *s) {}
+int DMA_get_channel_mode (int nchan)
+{
+    return 0;
+}
+int DMA_read_memory (int nchan, void *buf, int pos, int size)
+{
+    return 0;
+}
+int DMA_write_memory (int nchan, void *buf, int pos, int size)
+{
+    return 0;
+}
+void DMA_hold_DREQ (int nchan) {}
+void DMA_release_DREQ (int nchan) {}
+void DMA_schedule(int nchan) {}
+void DMA_run (void) {}
+void DMA_init (int high_page_enable) {}
+void DMA_register_channel (int nchan,
+                           DMA_transfer_handler transfer_handler,
+                           void *opaque)
+{
+}
+
+static void nvram_set_word (m48t59_t *nvram, uint32_t addr, uint16_t value)
+{
+    m48t59_write(nvram, addr++, (value >> 8) & 0xff);
+    m48t59_write(nvram, addr++, value & 0xff);
+}
+
+static void nvram_set_lword (m48t59_t *nvram, uint32_t addr, uint32_t value)
+{
+    m48t59_write(nvram, addr++, value >> 24);
+    m48t59_write(nvram, addr++, (value >> 16) & 0xff);
+    m48t59_write(nvram, addr++, (value >> 8) & 0xff);
+    m48t59_write(nvram, addr++, value & 0xff);
+}
+
+static void nvram_set_string (m48t59_t *nvram, uint32_t addr,
+                       const unsigned char *str, uint32_t max)
+{
+    unsigned int i;
+
+    for (i = 0; i < max && str[i] != '\0'; i++) {
+        m48t59_write(nvram, addr + i, str[i]);
+    }
+    m48t59_write(nvram, addr + max - 1, '\0');
+}
+
+static m48t59_t *nvram;
+
+extern int nographic;
+
+static void nvram_init(m48t59_t *nvram, uint8_t *macaddr, const char *cmdline,
+                      int boot_device, uint32_t RAM_size,
+                      uint32_t kernel_size,
+                      int width, int height, int depth)
+{
+    unsigned char tmp = 0;
+    int i, j;
+
+    // Try to match PPC NVRAM
+    nvram_set_string(nvram, 0x00, "QEMU_BIOS", 16);
+    nvram_set_lword(nvram,  0x10, 0x00000001); /* structure v1 */
+    // NVRAM_size, arch not applicable
+    m48t59_write(nvram, 0x2D, smp_cpus & 0xff);
+    m48t59_write(nvram, 0x2E, 0);
+    m48t59_write(nvram, 0x2F, nographic & 0xff);
+    nvram_set_lword(nvram,  0x30, RAM_size);
+    m48t59_write(nvram, 0x34, boot_device & 0xff);
+    nvram_set_lword(nvram,  0x38, KERNEL_LOAD_ADDR);
+    nvram_set_lword(nvram,  0x3C, kernel_size);
+    if (cmdline) {
+       strcpy(phys_ram_base + CMDLINE_ADDR, cmdline);
+       nvram_set_lword(nvram,  0x40, CMDLINE_ADDR);
+        nvram_set_lword(nvram,  0x44, strlen(cmdline));
+    }
+    // initrd_image, initrd_size passed differently
+    nvram_set_word(nvram,   0x54, width);
+    nvram_set_word(nvram,   0x56, height);
+    nvram_set_word(nvram,   0x58, depth);
+
+    // Sun4m specific use
+    i = 0x1fd8;
+    m48t59_write(nvram, i++, 0x01);
+    m48t59_write(nvram, i++, 0x80); /* Sun4m OBP */
+    j = 0;
+    m48t59_write(nvram, i++, macaddr[j++]);
+    m48t59_write(nvram, i++, macaddr[j++]);
+    m48t59_write(nvram, i++, macaddr[j++]);
+    m48t59_write(nvram, i++, macaddr[j++]);
+    m48t59_write(nvram, i++, macaddr[j++]);
+    m48t59_write(nvram, i, macaddr[j]);
+
+    /* Calculate checksum */
+    for (i = 0x1fd8; i < 0x1fe7; i++) {
+       tmp ^= m48t59_read(nvram, i);
+    }
+    m48t59_write(nvram, 0x1fe7, tmp);
+}
+
+static void *slavio_intctl;
+
+void pic_info()
+{
+    slavio_pic_info(slavio_intctl);
+}
+
+void irq_info()
+{
+    slavio_irq_info(slavio_intctl);
+}
+
+void pic_set_irq(int irq, int level)
+{
+    slavio_pic_set_irq(slavio_intctl, irq, level);
+}
+
+void pic_set_irq_new(void *opaque, int irq, int level)
+{
+    pic_set_irq(irq, level);
+}
 
-static m48t08_t *nvram;
+void pic_set_irq_cpu(int irq, int level, unsigned int cpu)
+{
+    slavio_pic_set_irq_cpu(slavio_intctl, irq, level, cpu);
+}
+
+static void *slavio_misc;
+
+void qemu_system_powerdown(void)
+{
+    slavio_set_power_fail(slavio_misc, 1);
+}
+
+static void main_cpu_reset(void *opaque)
+{
+    CPUState *env = opaque;
+    cpu_reset(env);
+}
 
 /* Sun4m hardware initialisation */
-void sun4m_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
-             DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
-             const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
-             const char *initrd_filename)
+static void sun4m_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
+                       DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
+                       const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
+                       const char *initrd_filename)
 {
+    CPUState *env, *envs[MAX_CPUS];
     char buf[1024];
-    int ret, linux_boot, bios_size;
-    unsigned long bios_offset;
+    int ret, linux_boot;
+    unsigned int i;
+    long vram_size = 0x100000, prom_offset, initrd_size, kernel_size;
+    void *iommu, *dma, *main_esp, *main_lance = NULL;
 
     linux_boot = (kernel_filename != NULL);
 
+    /* init CPUs */
+    for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
+        env = cpu_init();
+        envs[i] = env;
+        if (i != 0)
+            env->halted = 1;
+        register_savevm("cpu", i, 3, cpu_save, cpu_load, env);
+        qemu_register_reset(main_cpu_reset, env);
+    }
     /* allocate RAM */
     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, 0);
-    bios_offset = ram_size;
 
-    iommu_init();
-    sched_init();
-    tcx_init(ds);
-    lance_init(&nd_table[0], 6);
-    nvram = m48t08_init(PHYS_JJ_EEPROM, PHYS_JJ_EEPROM_SIZE);
+    iommu = iommu_init(PHYS_JJ_IOMMU);
+    slavio_intctl = slavio_intctl_init(PHYS_JJ_INTR0, PHYS_JJ_INTR_G);
+    for(i = 0; i < smp_cpus; i++) {
+        slavio_intctl_set_cpu(slavio_intctl, i, envs[i]);
+    }
+    dma = sparc32_dma_init(PHYS_JJ_DMA, PHYS_JJ_ESP_IRQ, PHYS_JJ_LE_IRQ, iommu, slavio_intctl);
 
-    magic_init(kernel_filename, phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR);
+    tcx_init(ds, PHYS_JJ_TCX_FB, phys_ram_base + ram_size, ram_size, vram_size, graphic_width, graphic_height);
+    if (nd_table[0].vlan) {
+        if (nd_table[0].model == NULL
+            || strcmp(nd_table[0].model, "lance") == 0) {
+            main_lance = lance_init(&nd_table[0], PHYS_JJ_LE, dma);
+        } else {
+            fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd_table[0].model);
+            exit (1);
+        }
+    }
+    nvram = m48t59_init(0, PHYS_JJ_EEPROM, 0, PHYS_JJ_EEPROM_SIZE, 8);
+    for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
+        slavio_timer_init(PHYS_JJ_CLOCK + i * TARGET_PAGE_SIZE, PHYS_JJ_CLOCK_IRQ, 0, i);
+    }
+    slavio_timer_init(PHYS_JJ_CLOCK1, PHYS_JJ_CLOCK1_IRQ, 2, (unsigned int)-1);
+    slavio_serial_ms_kbd_init(PHYS_JJ_MS_KBD, PHYS_JJ_MS_KBD_IRQ);
+    // Slavio TTYA (base+4, Linux ttyS0) is the first Qemu serial device
+    // Slavio TTYB (base+0, Linux ttyS1) is the second Qemu serial device
+    slavio_serial_init(PHYS_JJ_SER, PHYS_JJ_SER_IRQ, serial_hds[1], serial_hds[0]);
+    fdctrl_init(PHYS_JJ_FLOPPY_IRQ, 0, 1, PHYS_JJ_FDC, fd_table);
+    main_esp = esp_init(bs_table, PHYS_JJ_ESP, dma);
 
-#if 0
-    snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, PROM_FILENAME);
-    bios_size = get_image_size(buf);
-    ret = load_image(buf, phys_ram_base + bios_offset);
-    if (ret != bios_size) {
-        fprintf(stderr, "qemu: could not load prom '%s'\n", buf);
-        exit(1);
+    for (i = 0; i < MAX_DISKS; i++) {
+        if (bs_table[i]) {
+            esp_scsi_attach(main_esp, bs_table[i], i);
+        }
     }
+
+    slavio_misc = slavio_misc_init(PHYS_JJ_SLAVIO, PHYS_JJ_ME_IRQ);
+    cs_init(PHYS_JJ_CS, PHYS_JJ_CS_IRQ, slavio_intctl);
+    sparc32_dma_set_reset_data(dma, main_esp, main_lance);
+
+    prom_offset = ram_size + vram_size;
     cpu_register_physical_memory(PROM_ADDR, 
-                                 bios_size, bios_offset | IO_MEM_ROM);
-#endif
+                                 (PROM_SIZE_MAX + TARGET_PAGE_SIZE - 1) & TARGET_PAGE_MASK, 
+                                 prom_offset | IO_MEM_ROM);
+
+    snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, PROM_FILENAME);
+    ret = load_elf(buf, 0, NULL);
+    if (ret < 0) {
+       fprintf(stderr, "qemu: could not load prom '%s'\n", 
+               buf);
+       exit(1);
+    }
 
-    /* We load Proll as the kernel and start it. It will issue a magic
-       IO to load the real kernel */
+    kernel_size = 0;
     if (linux_boot) {
-       snprintf(buf, sizeof(buf), "%s/%s", bios_dir, PROM_FILENAME);
-        ret = load_kernel(buf, 
-                          phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR);
-        if (ret < 0) {
+        kernel_size = load_elf(kernel_filename, -0xf0000000, NULL);
+        if (kernel_size < 0)
+           kernel_size = load_aout(kernel_filename, phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR);
+       if (kernel_size < 0)
+           kernel_size = load_image(kernel_filename, phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR);
+        if (kernel_size < 0) {
             fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n", 
-                    buf);
-            exit(1);
+                    kernel_filename);
+           exit(1);
+        }
+
+        /* load initrd */
+        initrd_size = 0;
+        if (initrd_filename) {
+            initrd_size = load_image(initrd_filename, phys_ram_base + INITRD_LOAD_ADDR);
+            if (initrd_size < 0) {
+                fprintf(stderr, "qemu: could not load initial ram disk '%s'\n", 
+                        initrd_filename);
+                exit(1);
+            }
+        }
+        if (initrd_size > 0) {
+           for (i = 0; i < 64 * TARGET_PAGE_SIZE; i += TARGET_PAGE_SIZE) {
+               if (ldl_raw(phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR + i)
+                   == 0x48647253) { // HdrS
+                   stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR + i + 16, INITRD_LOAD_ADDR);
+                   stl_raw(phys_ram_base + KERNEL_LOAD_ADDR + i + 20, initrd_size);
+                   break;
+               }
+           }
         }
     }
-    /* Setup a MMU entry for entire address space */
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_CONTEXT_TBL, (MMU_L1PTP >> 4) | 1);
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_L1PTP, (MMU_L2PTP >> 4) | 1);
-#if 0
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_L1PTP + (0x50 << 2), (MMU_L2PTP >> 4) | 1); // frame buffer at 50..
-#endif
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_L1PTP + (0xff << 2), (MMU_L2PTP >> 4) | 1); // ff.. == 00..
-    /* 3 = U:RWX S:RWX */
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_L2PTP, (3 << PTE_ACCESS_SHIFT) | 2);
-#if 0
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_L2PTP + 0x84, (PHYS_JJ_TCX_FB >> 4) \
-           | (3 << PTE_ACCESS_SHIFT) | 2); // frame buf
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_L2PTP + 0x88, (PHYS_JJ_TCX_FB >> 4) \
-           | (3 << PTE_ACCESS_SHIFT) | 2); // frame buf
-    stl_raw(phys_ram_base + MMU_L2PTP + 0x140, (PHYS_JJ_TCX_FB >> 4) \
-           | (3 << PTE_ACCESS_SHIFT) | 2); // frame buf
-    // "Empirical constant"
-    stl_raw(phys_ram_base + ROMVEC_DATA, 0x10010407);
-
-    // Version: V3 prom
-    stl_raw(phys_ram_base + ROMVEC_DATA + 4, 3);
-
-    stl_raw(phys_ram_base + ROMVEC_DATA + 0x1c, ROMVEC_DATA+0x400);
-    stl_raw(phys_ram_base + ROMVEC_DATA + 0x400, ROMVEC_DATA+0x404);
-    stl_raw(phys_ram_base + ROMVEC_DATA + 0x404, 0x81c3e008); // retl
-    stl_raw(phys_ram_base + ROMVEC_DATA + 0x408, 0x01000000); // nop
-#endif
+    nvram_init(nvram, (uint8_t *)&nd_table[0].macaddr, kernel_cmdline, boot_device, ram_size, kernel_size, graphic_width, graphic_height, graphic_depth);
 }
+
+QEMUMachine sun4m_machine = {
+    "sun4m",
+    "Sun4m platform",
+    sun4m_init,
+};