Split DMA controller in two
[qemu] / hw / slavio_timer.c
1 /*
2  * QEMU Sparc SLAVIO timer controller emulation
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2005 Fabrice Bellard
5  * 
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24 #include "vl.h"
25
26 //#define DEBUG_TIMER
27
28 #ifdef DEBUG_TIMER
29 #define DPRINTF(fmt, args...) \
30 do { printf("TIMER: " fmt , ##args); } while (0)
31 #else
32 #define DPRINTF(fmt, args...)
33 #endif
34
35 /*
36  * Registers of hardware timer in sun4m.
37  *
38  * This is the timer/counter part of chip STP2001 (Slave I/O), also
39  * produced as NCR89C105. See
40  * http://www.ibiblio.org/pub/historic-linux/early-ports/Sparc/NCR/NCR89C105.txt
41  * 
42  * The 31-bit counter is incremented every 500ns by bit 9. Bits 8..0
43  * are zero. Bit 31 is 1 when count has been reached.
44  *
45  * Per-CPU timers interrupt local CPU, system timer uses normal
46  * interrupt routing.
47  *
48  */
49
50 typedef struct SLAVIO_TIMERState {
51     ptimer_state *timer;
52     uint32_t count, counthigh, reached;
53     uint64_t limit;
54     int irq;
55     int stopped;
56     int mode; // 0 = processor, 1 = user, 2 = system
57     unsigned int cpu;
58     void *intctl;
59 } SLAVIO_TIMERState;
60
61 #define TIMER_MAXADDR 0x1f
62 #define TIMER_SIZE (TIMER_MAXADDR + 1)
63
64 // Update count, set irq, update expire_time
65 // Convert from ptimer countdown units
66 static void slavio_timer_get_out(SLAVIO_TIMERState *s)
67 {
68     uint64_t count;
69
70     count = s->limit - (ptimer_get_count(s->timer) << 9);
71     DPRINTF("get_out: limit %" PRIx64 " count %x%08x\n", s->limit, s->counthigh,
72             s->count);
73     s->count = count & 0xfffffe00;
74     s->counthigh = count >> 32;
75 }
76
77 // timer callback
78 static void slavio_timer_irq(void *opaque)
79 {
80     SLAVIO_TIMERState *s = opaque;
81
82     slavio_timer_get_out(s);
83     DPRINTF("callback: count %x%08x\n", s->counthigh, s->count);
84     s->reached = 0x80000000;
85     if (s->mode != 1)
86         pic_set_irq_cpu(s->intctl, s->irq, 1, s->cpu);
87 }
88
89 static uint32_t slavio_timer_mem_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
90 {
91     SLAVIO_TIMERState *s = opaque;
92     uint32_t saddr, ret;
93
94     saddr = (addr & TIMER_MAXADDR) >> 2;
95     switch (saddr) {
96     case 0:
97         // read limit (system counter mode) or read most signifying
98         // part of counter (user mode)
99         if (s->mode != 1) {
100             // clear irq
101             pic_set_irq_cpu(s->intctl, s->irq, 0, s->cpu);
102             s->reached = 0;
103             ret = s->limit & 0x7fffffff;
104         }
105         else {
106             slavio_timer_get_out(s);
107             ret = s->counthigh & 0x7fffffff;
108         }
109         break;
110     case 1:
111         // read counter and reached bit (system mode) or read lsbits
112         // of counter (user mode)
113         slavio_timer_get_out(s);
114         if (s->mode != 1)
115             ret = (s->count & 0x7fffffff) | s->reached;
116         else
117             ret = s->count;
118         break;
119     case 3:
120         // read start/stop status
121         ret = s->stopped;
122         break;
123     case 4:
124         // read user/system mode
125         ret = s->mode & 1;
126         break;
127     default:
128         ret = 0;
129         break;
130     }
131     DPRINTF("read " TARGET_FMT_plx " = %08x\n", addr, ret);
132
133     return ret;
134 }
135
136 static void slavio_timer_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
137 {
138     SLAVIO_TIMERState *s = opaque;
139     uint32_t saddr;
140     int reload = 0;
141
142     DPRINTF("write " TARGET_FMT_plx " %08x\n", addr, val);
143     saddr = (addr & TIMER_MAXADDR) >> 2;
144     switch (saddr) {
145     case 0:
146         // set limit, reset counter
147         reload = 1;
148         pic_set_irq_cpu(s->intctl, s->irq, 0, s->cpu);
149         // fall through
150     case 2:
151         // set limit without resetting counter
152         s->limit = val & 0x7ffffe00ULL;
153         if (!s->limit)
154             s->limit = 0x7ffffe00ULL;
155         ptimer_set_limit(s->timer, s->limit >> 9, reload);
156         break;
157     case 3:
158         // start/stop user counter
159         if (s->mode == 1) {
160             if (val & 1) {
161                 ptimer_stop(s->timer);
162                 s->stopped = 1;
163             }
164             else {
165                 ptimer_run(s->timer, 0);
166                 s->stopped = 0;
167             }
168         }
169         break;
170     case 4:
171         // bit 0: user (1) or system (0) counter mode
172         if (s->mode == 0 || s->mode == 1)
173             s->mode = val & 1;
174         if (s->mode == 1) {
175             pic_set_irq_cpu(s->intctl, s->irq, 0, s->cpu);
176             s->limit = -1ULL;
177         }
178         ptimer_set_limit(s->timer, s->limit >> 9, 1);
179         break;
180     default:
181         break;
182     }
183 }
184
185 static CPUReadMemoryFunc *slavio_timer_mem_read[3] = {
186     slavio_timer_mem_readl,
187     slavio_timer_mem_readl,
188     slavio_timer_mem_readl,
189 };
190
191 static CPUWriteMemoryFunc *slavio_timer_mem_write[3] = {
192     slavio_timer_mem_writel,
193     slavio_timer_mem_writel,
194     slavio_timer_mem_writel,
195 };
196
197 static void slavio_timer_save(QEMUFile *f, void *opaque)
198 {
199     SLAVIO_TIMERState *s = opaque;
200
201     qemu_put_be64s(f, &s->limit);
202     qemu_put_be32s(f, &s->count);
203     qemu_put_be32s(f, &s->counthigh);
204     qemu_put_be32s(f, &s->irq);
205     qemu_put_be32s(f, &s->reached);
206     qemu_put_be32s(f, &s->stopped);
207     qemu_put_be32s(f, &s->mode);
208     qemu_put_ptimer(f, s->timer);
209 }
210
211 static int slavio_timer_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
212 {
213     SLAVIO_TIMERState *s = opaque;
214     
215     if (version_id != 2)
216         return -EINVAL;
217
218     qemu_get_be64s(f, &s->limit);
219     qemu_get_be32s(f, &s->count);
220     qemu_get_be32s(f, &s->counthigh);
221     qemu_get_be32s(f, &s->irq);
222     qemu_get_be32s(f, &s->reached);
223     qemu_get_be32s(f, &s->stopped);
224     qemu_get_be32s(f, &s->mode);
225     qemu_get_ptimer(f, s->timer);
226
227     return 0;
228 }
229
230 static void slavio_timer_reset(void *opaque)
231 {
232     SLAVIO_TIMERState *s = opaque;
233
234     s->limit = 0x7ffffe00ULL;
235     s->count = 0;
236     s->reached = 0;
237     s->mode &= 2;
238     ptimer_set_limit(s->timer, s->limit >> 9, 1);
239     ptimer_run(s->timer, 0);
240     s->stopped = 1;
241     slavio_timer_irq(s);
242 }
243
244 void slavio_timer_init(target_phys_addr_t addr, int irq, int mode,
245                        unsigned int cpu, void *intctl)
246 {
247     int slavio_timer_io_memory;
248     SLAVIO_TIMERState *s;
249     QEMUBH *bh;
250
251     s = qemu_mallocz(sizeof(SLAVIO_TIMERState));
252     if (!s)
253         return;
254     s->irq = irq;
255     s->mode = mode;
256     s->cpu = cpu;
257     bh = qemu_bh_new(slavio_timer_irq, s);
258     s->timer = ptimer_init(bh);
259     ptimer_set_period(s->timer, 500ULL);
260     s->intctl = intctl;
261
262     slavio_timer_io_memory = cpu_register_io_memory(0, slavio_timer_mem_read,
263                                                     slavio_timer_mem_write, s);
264     cpu_register_physical_memory(addr, TIMER_SIZE, slavio_timer_io_memory);
265     register_savevm("slavio_timer", addr, 2, slavio_timer_save, slavio_timer_load, s);
266     qemu_register_reset(slavio_timer_reset, s);
267     slavio_timer_reset(s);
268 }