Code provision for hypervisor timers resources,
[qemu] / hw / ppc.c
1 /*
2  * QEMU generic PowerPC hardware System Emulator
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2007 Jocelyn Mayer
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 #include "m48t59.h"
26
27 //#define PPC_DEBUG_IRQ
28 //#define PPC_DEBUG_TB
29
30 extern FILE *logfile;
31 extern int loglevel;
32
33 void ppc_set_irq (CPUState *env, int n_IRQ, int level)
34 {
35     if (level) {
36         env->pending_interrupts |= 1 << n_IRQ;
37         cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
38     } else {
39         env->pending_interrupts &= ~(1 << n_IRQ);
40         if (env->pending_interrupts == 0)
41             cpu_reset_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_HARD);
42     }
43 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
44     if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
45         fprintf(logfile, "%s: %p n_IRQ %d level %d => pending %08x req %08x\n",
46                 __func__, env, n_IRQ, level,
47                 env->pending_interrupts, env->interrupt_request);
48     }
49 #endif
50 }
51
52 /* PowerPC 6xx / 7xx internal IRQ controller */
53 static void ppc6xx_set_irq (void *opaque, int pin, int level)
54 {
55     CPUState *env = opaque;
56     int cur_level;
57
58 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
59     if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
60         fprintf(logfile, "%s: env %p pin %d level %d\n", __func__,
61                 env, pin, level);
62     }
63 #endif
64     cur_level = (env->irq_input_state >> pin) & 1;
65     /* Don't generate spurious events */
66     if ((cur_level == 1 && level == 0) || (cur_level == 0 && level != 0)) {
67         switch (pin) {
68         case PPC6xx_INPUT_INT:
69             /* Level sensitive - active high */
70 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
71             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
72                 fprintf(logfile, "%s: set the external IRQ state to %d\n",
73                         __func__, level);
74             }
75 #endif
76             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_EXT, level);
77             break;
78         case PPC6xx_INPUT_SMI:
79             /* Level sensitive - active high */
80 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
81             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
82                 fprintf(logfile, "%s: set the SMI IRQ state to %d\n",
83                         __func__, level);
84             }
85 #endif
86             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_SMI, level);
87             break;
88         case PPC6xx_INPUT_MCP:
89             /* Negative edge sensitive */
90             /* XXX: TODO: actual reaction may depends on HID0 status
91              *            603/604/740/750: check HID0[EMCP]
92              */
93             if (cur_level == 1 && level == 0) {
94 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
95                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
96                     fprintf(logfile, "%s: raise machine check state\n",
97                             __func__);
98                 }
99 #endif
100                 ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_MCK, 1);
101             }
102             break;
103         case PPC6xx_INPUT_CKSTP_IN:
104             /* Level sensitive - active low */
105             /* XXX: TODO: relay the signal to CKSTP_OUT pin */
106             if (level) {
107 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
108                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
109                     fprintf(logfile, "%s: stop the CPU\n", __func__);
110                 }
111 #endif
112                 env->halted = 1;
113             } else {
114 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
115                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
116                     fprintf(logfile, "%s: restart the CPU\n", __func__);
117                 }
118 #endif
119                 env->halted = 0;
120             }
121             break;
122         case PPC6xx_INPUT_HRESET:
123             /* Level sensitive - active low */
124             if (level) {
125 #if 0 // XXX: TOFIX
126 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
127                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
128                     fprintf(logfile, "%s: reset the CPU\n", __func__);
129                 }
130 #endif
131                 cpu_reset(env);
132 #endif
133             }
134             break;
135         case PPC6xx_INPUT_SRESET:
136 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
137             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
138                 fprintf(logfile, "%s: set the RESET IRQ state to %d\n",
139                         __func__, level);
140             }
141 #endif
142             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_RESET, level);
143             break;
144         default:
145             /* Unknown pin - do nothing */
146 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
147             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
148                 fprintf(logfile, "%s: unknown IRQ pin %d\n", __func__, pin);
149             }
150 #endif
151             return;
152         }
153         if (level)
154             env->irq_input_state |= 1 << pin;
155         else
156             env->irq_input_state &= ~(1 << pin);
157     }
158 }
159
160 void ppc6xx_irq_init (CPUState *env)
161 {
162     env->irq_inputs = (void **)qemu_allocate_irqs(&ppc6xx_set_irq, env, 6);
163 }
164
165 /* PowerPC 970 internal IRQ controller */
166 static void ppc970_set_irq (void *opaque, int pin, int level)
167 {
168     CPUState *env = opaque;
169     int cur_level;
170
171 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
172     if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
173         fprintf(logfile, "%s: env %p pin %d level %d\n", __func__,
174                 env, pin, level);
175     }
176 #endif
177     cur_level = (env->irq_input_state >> pin) & 1;
178     /* Don't generate spurious events */
179     if ((cur_level == 1 && level == 0) || (cur_level == 0 && level != 0)) {
180         switch (pin) {
181         case PPC970_INPUT_INT:
182             /* Level sensitive - active high */
183 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
184             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
185                 fprintf(logfile, "%s: set the external IRQ state to %d\n",
186                         __func__, level);
187             }
188 #endif
189             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_EXT, level);
190             break;
191         case PPC970_INPUT_THINT:
192             /* Level sensitive - active high */
193 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
194             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
195                 fprintf(logfile, "%s: set the SMI IRQ state to %d\n", __func__,
196                         level);
197             }
198 #endif
199             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_THERM, level);
200             break;
201         case PPC970_INPUT_MCP:
202             /* Negative edge sensitive */
203             /* XXX: TODO: actual reaction may depends on HID0 status
204              *            603/604/740/750: check HID0[EMCP]
205              */
206             if (cur_level == 1 && level == 0) {
207 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
208                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
209                     fprintf(logfile, "%s: raise machine check state\n",
210                             __func__);
211                 }
212 #endif
213                 ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_MCK, 1);
214             }
215             break;
216         case PPC970_INPUT_CKSTP:
217             /* Level sensitive - active low */
218             /* XXX: TODO: relay the signal to CKSTP_OUT pin */
219             if (level) {
220 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
221                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
222                     fprintf(logfile, "%s: stop the CPU\n", __func__);
223                 }
224 #endif
225                 env->halted = 1;
226             } else {
227 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
228                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
229                     fprintf(logfile, "%s: restart the CPU\n", __func__);
230                 }
231 #endif
232                 env->halted = 0;
233             }
234             break;
235         case PPC970_INPUT_HRESET:
236             /* Level sensitive - active low */
237             if (level) {
238 #if 0 // XXX: TOFIX
239 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
240                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
241                     fprintf(logfile, "%s: reset the CPU\n", __func__);
242                 }
243 #endif
244                 cpu_reset(env);
245 #endif
246             }
247             break;
248         case PPC970_INPUT_SRESET:
249 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
250             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
251                 fprintf(logfile, "%s: set the RESET IRQ state to %d\n",
252                         __func__, level);
253             }
254 #endif
255             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_RESET, level);
256             break;
257         case PPC970_INPUT_TBEN:
258 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
259             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
260                 fprintf(logfile, "%s: set the TBEN state to %d\n", __func__,
261                         level);
262             }
263 #endif
264             /* XXX: TODO */
265             break;
266         default:
267             /* Unknown pin - do nothing */
268 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
269             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
270                 fprintf(logfile, "%s: unknown IRQ pin %d\n", __func__, pin);
271             }
272 #endif
273             return;
274         }
275         if (level)
276             env->irq_input_state |= 1 << pin;
277         else
278             env->irq_input_state &= ~(1 << pin);
279     }
280 }
281
282 void ppc970_irq_init (CPUState *env)
283 {
284     env->irq_inputs = (void **)qemu_allocate_irqs(&ppc970_set_irq, env, 7);
285 }
286
287 /* PowerPC 405 internal IRQ controller */
288 static void ppc405_set_irq (void *opaque, int pin, int level)
289 {
290     CPUState *env = opaque;
291     int cur_level;
292
293 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
294     if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
295         fprintf(logfile, "%s: env %p pin %d level %d\n", __func__,
296                 env, pin, level);
297     }
298 #endif
299     cur_level = (env->irq_input_state >> pin) & 1;
300     /* Don't generate spurious events */
301     if ((cur_level == 1 && level == 0) || (cur_level == 0 && level != 0)) {
302         switch (pin) {
303         case PPC405_INPUT_RESET_SYS:
304             if (level) {
305 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
306                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
307                     fprintf(logfile, "%s: reset the PowerPC system\n",
308                             __func__);
309                 }
310 #endif
311                 ppc40x_system_reset(env);
312             }
313             break;
314         case PPC405_INPUT_RESET_CHIP:
315             if (level) {
316 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
317                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
318                     fprintf(logfile, "%s: reset the PowerPC chip\n", __func__);
319                 }
320 #endif
321                 ppc40x_chip_reset(env);
322             }
323             break;
324             /* No break here */
325         case PPC405_INPUT_RESET_CORE:
326             /* XXX: TODO: update DBSR[MRR] */
327             if (level) {
328 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
329                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
330                     fprintf(logfile, "%s: reset the PowerPC core\n", __func__);
331                 }
332 #endif
333                 ppc40x_core_reset(env);
334             }
335             break;
336         case PPC405_INPUT_CINT:
337             /* Level sensitive - active high */
338 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
339             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
340                 fprintf(logfile, "%s: set the critical IRQ state to %d\n",
341                         __func__, level);
342             }
343 #endif
344             /* XXX: TOFIX */
345             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_RESET, level);
346             break;
347         case PPC405_INPUT_INT:
348             /* Level sensitive - active high */
349 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
350             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
351                 fprintf(logfile, "%s: set the external IRQ state to %d\n",
352                         __func__, level);
353             }
354 #endif
355             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_EXT, level);
356             break;
357         case PPC405_INPUT_HALT:
358             /* Level sensitive - active low */
359             if (level) {
360 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
361                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
362                     fprintf(logfile, "%s: stop the CPU\n", __func__);
363                 }
364 #endif
365                 env->halted = 1;
366             } else {
367 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
368                 if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
369                     fprintf(logfile, "%s: restart the CPU\n", __func__);
370                 }
371 #endif
372                 env->halted = 0;
373             }
374             break;
375         case PPC405_INPUT_DEBUG:
376             /* Level sensitive - active high */
377 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
378             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
379                 fprintf(logfile, "%s: set the debug pin state to %d\n",
380                         __func__, level);
381             }
382 #endif
383             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_DEBUG, level);
384             break;
385         default:
386             /* Unknown pin - do nothing */
387 #if defined(PPC_DEBUG_IRQ)
388             if (loglevel & CPU_LOG_INT) {
389                 fprintf(logfile, "%s: unknown IRQ pin %d\n", __func__, pin);
390             }
391 #endif
392             return;
393         }
394         if (level)
395             env->irq_input_state |= 1 << pin;
396         else
397             env->irq_input_state &= ~(1 << pin);
398     }
399 }
400
401 void ppc405_irq_init (CPUState *env)
402 {
403     env->irq_inputs = (void **)qemu_allocate_irqs(&ppc405_set_irq, env, 7);
404 }
405
406 /*****************************************************************************/
407 /* PowerPC time base and decrementer emulation */
408 struct ppc_tb_t {
409     /* Time base management */
410     int64_t  tb_offset;    /* Compensation               */
411     uint32_t tb_freq;      /* TB frequency               */
412     /* Decrementer management */
413     uint64_t decr_next;    /* Tick for next decr interrupt  */
414     struct QEMUTimer *decr_timer;
415 #if defined(TARGET_PPC64H)
416     /* Hypervisor decrementer management */
417     uint64_t hdecr_next;    /* Tick for next hdecr interrupt  */
418     struct QEMUTimer *hdecr_timer;
419     uint64_t purr_load;
420     uint64_t purr_start;
421 #endif
422     void *opaque;
423 };
424
425 static inline uint64_t cpu_ppc_get_tb (ppc_tb_t *tb_env)
426 {
427     /* TB time in tb periods */
428     return muldiv64(qemu_get_clock(vm_clock) + tb_env->tb_offset,
429                     tb_env->tb_freq, ticks_per_sec);
430 }
431
432 uint32_t cpu_ppc_load_tbl (CPUState *env)
433 {
434     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
435     uint64_t tb;
436
437     tb = cpu_ppc_get_tb(tb_env);
438 #ifdef PPC_DEBUG_TB
439     {
440         static int last_time;
441         int now;
442         now = time(NULL);
443         if (last_time != now) {
444             last_time = now;
445             if (loglevel != 0) {
446                 fprintf(logfile, "%s: tb=0x%016lx %d %08lx\n",
447                         __func__, tb, now, tb_env->tb_offset);
448             }
449         }
450     }
451 #endif
452
453     return tb & 0xFFFFFFFF;
454 }
455
456 uint32_t cpu_ppc_load_tbu (CPUState *env)
457 {
458     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
459     uint64_t tb;
460
461     tb = cpu_ppc_get_tb(tb_env);
462 #if defined(PPC_DEBUG_TB)
463     if (loglevel != 0) {
464         fprintf(logfile, "%s: tb=0x%016lx\n", __func__, tb);
465     }
466 #endif
467
468     return tb >> 32;
469 }
470
471 static void cpu_ppc_store_tb (ppc_tb_t *tb_env, uint64_t value)
472 {
473     tb_env->tb_offset = muldiv64(value, ticks_per_sec, tb_env->tb_freq)
474         - qemu_get_clock(vm_clock);
475 #ifdef PPC_DEBUG_TB
476     if (loglevel != 0) {
477         fprintf(logfile, "%s: tb=0x%016lx offset=%08lx\n", __func__, value,
478                 tb_env->tb_offset);
479     }
480 #endif
481 }
482
483 void cpu_ppc_store_tbu (CPUState *env, uint32_t value)
484 {
485     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
486
487     cpu_ppc_store_tb(tb_env,
488                      ((uint64_t)value << 32) | cpu_ppc_load_tbl(env));
489 }
490
491 void cpu_ppc_store_tbl (CPUState *env, uint32_t value)
492 {
493     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
494
495     cpu_ppc_store_tb(tb_env,
496                      ((uint64_t)cpu_ppc_load_tbu(env) << 32) | value);
497 }
498
499 static inline uint32_t _cpu_ppc_load_decr (CPUState *env, uint64_t *next)
500 {
501     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
502     uint32_t decr;
503     int64_t diff;
504
505     diff = tb_env->decr_next - qemu_get_clock(vm_clock);
506     if (diff >= 0)
507         decr = muldiv64(diff, tb_env->tb_freq, ticks_per_sec);
508     else
509         decr = -muldiv64(-diff, tb_env->tb_freq, ticks_per_sec);
510 #if defined(PPC_DEBUG_TB)
511     if (loglevel != 0) {
512         fprintf(logfile, "%s: 0x%08x\n", __func__, decr);
513     }
514 #endif
515
516     return decr;
517 }
518
519 uint32_t cpu_ppc_load_decr (CPUState *env)
520 {
521     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
522
523     return _cpu_ppc_load_decr(env, &tb_env->decr_next);
524 }
525
526 #if defined(TARGET_PPC64H)
527 uint32_t cpu_ppc_load_hdecr (CPUState *env)
528 {
529     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
530
531     return _cpu_ppc_load_decr(env, &tb_env->hdecr_next);
532 }
533
534 uint64_t cpu_ppc_load_purr (CPUState *env)
535 {
536     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
537     uint64_t diff;
538
539     diff = qemu_get_clock(vm_clock) - tb_env->purr_start;
540     
541     return tb_env->purr_load + muldiv64(diff, tb_env->tb_freq, ticks_per_sec);
542 }
543 #endif /* defined(TARGET_PPC64H) */
544
545 /* When decrementer expires,
546  * all we need to do is generate or queue a CPU exception
547  */
548 static inline void cpu_ppc_decr_excp (CPUState *env)
549 {
550     /* Raise it */
551 #ifdef PPC_DEBUG_TB
552     if (loglevel != 0) {
553         fprintf(logfile, "raise decrementer exception\n");
554     }
555 #endif
556     ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_DECR, 1);
557 }
558
559 static inline void cpu_ppc_hdecr_excp (CPUState *env)
560 {
561     /* Raise it */
562 #ifdef PPC_DEBUG_TB
563     if (loglevel != 0) {
564         fprintf(logfile, "raise decrementer exception\n");
565     }
566 #endif
567     ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_HDECR, 1);
568 }
569
570 static void __cpu_ppc_store_decr (CPUState *env, uint64_t *nextp,
571                                  struct QEMUTimer *timer,
572                                  void (*raise_excp)(CPUState *),
573                                  uint32_t decr, uint32_t value,
574                                  int is_excp)
575 {
576     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
577     uint64_t now, next;
578
579 #ifdef PPC_DEBUG_TB
580     if (loglevel != 0) {
581         fprintf(logfile, "%s: 0x%08x => 0x%08x\n", __func__, decr, value);
582     }
583 #endif
584     now = qemu_get_clock(vm_clock);
585     next = now + muldiv64(value, ticks_per_sec, tb_env->tb_freq);
586     if (is_excp)
587         next += *nextp - now;
588     if (next == now)
589         next++;
590     *nextp = next;
591     /* Adjust timer */
592     qemu_mod_timer(timer, next);
593     /* If we set a negative value and the decrementer was positive,
594      * raise an exception.
595      */
596     if ((value & 0x80000000) && !(decr & 0x80000000))
597         (*raise_excp)(env);
598 }
599
600
601 static inline void _cpu_ppc_store_decr (CPUState *env, uint32_t decr,
602                                         uint32_t value, int is_excp)
603 {
604     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
605
606     __cpu_ppc_store_decr(env, &tb_env->decr_next, tb_env->decr_timer,
607                          &cpu_ppc_decr_excp, decr, value, is_excp);
608 }
609
610 void cpu_ppc_store_decr (CPUState *env, uint32_t value)
611 {
612     _cpu_ppc_store_decr(env, cpu_ppc_load_decr(env), value, 0);
613 }
614
615 static void cpu_ppc_decr_cb (void *opaque)
616 {
617     _cpu_ppc_store_decr(opaque, 0x00000000, 0xFFFFFFFF, 1);
618 }
619
620 #if defined(TARGET_PPC64H)
621 static inline void _cpu_ppc_store_hdecr (CPUState *env, uint32_t hdecr,
622                                         uint32_t value, int is_excp)
623 {
624     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
625
626     __cpu_ppc_store_decr(env, &tb_env->hdecr_next, tb_env->hdecr_timer,
627                          &cpu_ppc_hdecr_excp, hdecr, value, is_excp);
628 }
629
630 void cpu_ppc_store_hdecr (CPUState *env, uint32_t value)
631 {
632     _cpu_ppc_store_hdecr(env, cpu_ppc_load_hdecr(env), value, 0);
633 }
634
635 static void cpu_ppc_hdecr_cb (void *opaque)
636 {
637     _cpu_ppc_store_hdecr(opaque, 0x00000000, 0xFFFFFFFF, 1);
638 }
639
640 void cpu_ppc_store_purr (CPUState *env, uint64_t value)
641 {
642     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
643
644     tb_env->purr_load = value;
645     tb_env->purr_start = qemu_get_clock(vm_clock);
646 }
647 #endif /* defined(TARGET_PPC64H) */
648
649 static void cpu_ppc_set_tb_clk (void *opaque, uint32_t freq)
650 {
651     CPUState *env = opaque;
652     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
653
654     tb_env->tb_freq = freq;
655     /* There is a bug in Linux 2.4 kernels:
656      * if a decrementer exception is pending when it enables msr_ee at startup,
657      * it's not ready to handle it...
658      */
659     _cpu_ppc_store_decr(env, 0xFFFFFFFF, 0xFFFFFFFF, 0);
660 #if defined(TARGET_PPC64H)
661     _cpu_ppc_store_hdecr(env, 0xFFFFFFFF, 0xFFFFFFFF, 0);
662     cpu_ppc_store_purr(env, 0x0000000000000000ULL);
663 #endif /* defined(TARGET_PPC64H) */
664 }
665
666 /* Set up (once) timebase frequency (in Hz) */
667 clk_setup_cb cpu_ppc_tb_init (CPUState *env, uint32_t freq)
668 {
669     ppc_tb_t *tb_env;
670
671     tb_env = qemu_mallocz(sizeof(ppc_tb_t));
672     if (tb_env == NULL)
673         return NULL;
674     env->tb_env = tb_env;
675     /* Create new timer */
676     tb_env->decr_timer = qemu_new_timer(vm_clock, &cpu_ppc_decr_cb, env);
677 #if defined(TARGET_PPC64H)
678     tb_env->hdecr_timer = qemu_new_timer(vm_clock, &cpu_ppc_hdecr_cb, env);
679 #endif /* defined(TARGET_PPC64H) */
680     cpu_ppc_set_tb_clk(env, freq);
681
682     return &cpu_ppc_set_tb_clk;
683 }
684
685 /* Specific helpers for POWER & PowerPC 601 RTC */
686 clk_setup_cb cpu_ppc601_rtc_init (CPUState *env)
687 {
688     return cpu_ppc_tb_init(env, 7812500);
689 }
690
691 void cpu_ppc601_store_rtcu (CPUState *env, uint32_t value)
692 __attribute__ (( alias ("cpu_ppc_store_tbu") ));
693
694 uint32_t cpu_ppc601_load_rtcu (CPUState *env)
695 __attribute__ (( alias ("cpu_ppc_load_tbu") ));
696
697 void cpu_ppc601_store_rtcl (CPUState *env, uint32_t value)
698 {
699     cpu_ppc_store_tbl(env, value & 0x3FFFFF80);
700 }
701
702 uint32_t cpu_ppc601_load_rtcl (CPUState *env)
703 {
704     return cpu_ppc_load_tbl(env) & 0x3FFFFF80;
705 }
706
707 /*****************************************************************************/
708 /* Embedded PowerPC timers */
709
710 /* PIT, FIT & WDT */
711 typedef struct ppcemb_timer_t ppcemb_timer_t;
712 struct ppcemb_timer_t {
713     uint64_t pit_reload;  /* PIT auto-reload value        */
714     uint64_t fit_next;    /* Tick for next FIT interrupt  */
715     struct QEMUTimer *fit_timer;
716     uint64_t wdt_next;    /* Tick for next WDT interrupt  */
717     struct QEMUTimer *wdt_timer;
718 };
719
720 /* Fixed interval timer */
721 static void cpu_4xx_fit_cb (void *opaque)
722 {
723     CPUState *env;
724     ppc_tb_t *tb_env;
725     ppcemb_timer_t *ppcemb_timer;
726     uint64_t now, next;
727
728     env = opaque;
729     tb_env = env->tb_env;
730     ppcemb_timer = tb_env->opaque;
731     now = qemu_get_clock(vm_clock);
732     switch ((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 24) & 0x3) {
733     case 0:
734         next = 1 << 9;
735         break;
736     case 1:
737         next = 1 << 13;
738         break;
739     case 2:
740         next = 1 << 17;
741         break;
742     case 3:
743         next = 1 << 21;
744         break;
745     default:
746         /* Cannot occur, but makes gcc happy */
747         return;
748     }
749     next = now + muldiv64(next, ticks_per_sec, tb_env->tb_freq);
750     if (next == now)
751         next++;
752     qemu_mod_timer(ppcemb_timer->fit_timer, next);
753     env->spr[SPR_40x_TSR] |= 1 << 26;
754     if ((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 23) & 0x1)
755         ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_FIT, 1);
756 #ifdef PPC_DEBUG_TB
757     if (loglevel != 0) {
758         fprintf(logfile, "%s: ir %d TCR " ADDRX " TSR " ADDRX "\n", __func__,
759                 (int)((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 23) & 0x1),
760                 env->spr[SPR_40x_TCR], env->spr[SPR_40x_TSR]);
761     }
762 #endif
763 }
764
765 /* Programmable interval timer */
766 static void start_stop_pit (CPUState *env, ppc_tb_t *tb_env, int is_excp)
767 {
768     ppcemb_timer_t *ppcemb_timer;
769     uint64_t now, next;
770
771     ppcemb_timer = tb_env->opaque;
772     if (ppcemb_timer->pit_reload <= 1 ||
773         !((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 26) & 0x1) ||
774         (is_excp && !((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 22) & 0x1))) {
775         /* Stop PIT */
776 #ifdef PPC_DEBUG_TB
777         if (loglevel != 0) {
778             fprintf(logfile, "%s: stop PIT\n", __func__);
779         }
780 #endif
781         qemu_del_timer(tb_env->decr_timer);
782     } else {
783 #ifdef PPC_DEBUG_TB
784         if (loglevel != 0) {
785             fprintf(logfile, "%s: start PIT 0x" REGX "\n",
786                     __func__, ppcemb_timer->pit_reload);
787         }
788 #endif
789         now = qemu_get_clock(vm_clock);
790         next = now + muldiv64(ppcemb_timer->pit_reload,
791                               ticks_per_sec, tb_env->tb_freq);
792         if (is_excp)
793             next += tb_env->decr_next - now;
794         if (next == now)
795             next++;
796         qemu_mod_timer(tb_env->decr_timer, next);
797         tb_env->decr_next = next;
798     }
799 }
800
801 static void cpu_4xx_pit_cb (void *opaque)
802 {
803     CPUState *env;
804     ppc_tb_t *tb_env;
805     ppcemb_timer_t *ppcemb_timer;
806
807     env = opaque;
808     tb_env = env->tb_env;
809     ppcemb_timer = tb_env->opaque;
810     env->spr[SPR_40x_TSR] |= 1 << 27;
811     if ((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 26) & 0x1)
812         ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_PIT, 1);
813     start_stop_pit(env, tb_env, 1);
814 #ifdef PPC_DEBUG_TB
815     if (loglevel != 0) {
816         fprintf(logfile, "%s: ar %d ir %d TCR " ADDRX " TSR " ADDRX " "
817                 "%016" PRIx64 "\n", __func__,
818                 (int)((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 22) & 0x1),
819                 (int)((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 26) & 0x1),
820                 env->spr[SPR_40x_TCR], env->spr[SPR_40x_TSR],
821                 ppcemb_timer->pit_reload);
822     }
823 #endif
824 }
825
826 /* Watchdog timer */
827 static void cpu_4xx_wdt_cb (void *opaque)
828 {
829     CPUState *env;
830     ppc_tb_t *tb_env;
831     ppcemb_timer_t *ppcemb_timer;
832     uint64_t now, next;
833
834     env = opaque;
835     tb_env = env->tb_env;
836     ppcemb_timer = tb_env->opaque;
837     now = qemu_get_clock(vm_clock);
838     switch ((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 30) & 0x3) {
839     case 0:
840         next = 1 << 17;
841         break;
842     case 1:
843         next = 1 << 21;
844         break;
845     case 2:
846         next = 1 << 25;
847         break;
848     case 3:
849         next = 1 << 29;
850         break;
851     default:
852         /* Cannot occur, but makes gcc happy */
853         return;
854     }
855     next = now + muldiv64(next, ticks_per_sec, tb_env->tb_freq);
856     if (next == now)
857         next++;
858 #ifdef PPC_DEBUG_TB
859     if (loglevel != 0) {
860         fprintf(logfile, "%s: TCR " ADDRX " TSR " ADDRX "\n", __func__,
861                 env->spr[SPR_40x_TCR], env->spr[SPR_40x_TSR]);
862     }
863 #endif
864     switch ((env->spr[SPR_40x_TSR] >> 30) & 0x3) {
865     case 0x0:
866     case 0x1:
867         qemu_mod_timer(ppcemb_timer->wdt_timer, next);
868         ppcemb_timer->wdt_next = next;
869         env->spr[SPR_40x_TSR] |= 1 << 31;
870         break;
871     case 0x2:
872         qemu_mod_timer(ppcemb_timer->wdt_timer, next);
873         ppcemb_timer->wdt_next = next;
874         env->spr[SPR_40x_TSR] |= 1 << 30;
875         if ((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 27) & 0x1)
876             ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_WDT, 1);
877         break;
878     case 0x3:
879         env->spr[SPR_40x_TSR] &= ~0x30000000;
880         env->spr[SPR_40x_TSR] |= env->spr[SPR_40x_TCR] & 0x30000000;
881         switch ((env->spr[SPR_40x_TCR] >> 28) & 0x3) {
882         case 0x0:
883             /* No reset */
884             break;
885         case 0x1: /* Core reset */
886             ppc40x_core_reset(env);
887             break;
888         case 0x2: /* Chip reset */
889             ppc40x_chip_reset(env);
890             break;
891         case 0x3: /* System reset */
892             ppc40x_system_reset(env);
893             break;
894         }
895     }
896 }
897
898 void store_40x_pit (CPUState *env, target_ulong val)
899 {
900     ppc_tb_t *tb_env;
901     ppcemb_timer_t *ppcemb_timer;
902
903     tb_env = env->tb_env;
904     ppcemb_timer = tb_env->opaque;
905 #ifdef PPC_DEBUG_TB
906     if (loglevel != 0) {
907         fprintf(logfile, "%s %p %p\n", __func__, tb_env, ppcemb_timer);
908     }
909 #endif
910     ppcemb_timer->pit_reload = val;
911     start_stop_pit(env, tb_env, 0);
912 }
913
914 target_ulong load_40x_pit (CPUState *env)
915 {
916     return cpu_ppc_load_decr(env);
917 }
918
919 void store_booke_tsr (CPUState *env, target_ulong val)
920 {
921 #ifdef PPC_DEBUG_TB
922     if (loglevel != 0) {
923         fprintf(logfile, "%s: val=" ADDRX "\n", __func__, val);
924     }
925 #endif
926     env->spr[SPR_40x_TSR] &= ~(val & 0xFC000000);
927     if (val & 0x80000000)
928         ppc_set_irq(env, PPC_INTERRUPT_PIT, 0);
929 }
930
931 void store_booke_tcr (CPUState *env, target_ulong val)
932 {
933     ppc_tb_t *tb_env;
934
935     tb_env = env->tb_env;
936 #ifdef PPC_DEBUG_TB
937     if (loglevel != 0) {
938         fprintf(logfile, "%s: val=" ADDRX "\n", __func__, val);
939     }
940 #endif
941     env->spr[SPR_40x_TCR] = val & 0xFFC00000;
942     start_stop_pit(env, tb_env, 1);
943     cpu_4xx_wdt_cb(env);
944 }
945
946 static void ppc_emb_set_tb_clk (void *opaque, uint32_t freq)
947 {
948     CPUState *env = opaque;
949     ppc_tb_t *tb_env = env->tb_env;
950
951 #ifdef PPC_DEBUG_TB
952     if (loglevel != 0) {
953         fprintf(logfile, "%s set new frequency to %u\n", __func__, freq);
954     }
955 #endif
956     tb_env->tb_freq = freq;
957     /* XXX: we should also update all timers */
958 }
959
960 clk_setup_cb ppc_emb_timers_init (CPUState *env, uint32_t freq)
961 {
962     ppc_tb_t *tb_env;
963     ppcemb_timer_t *ppcemb_timer;
964
965     tb_env = qemu_mallocz(sizeof(ppc_tb_t));
966     if (tb_env == NULL) {
967         return NULL;
968     }
969     env->tb_env = tb_env;
970     ppcemb_timer = qemu_mallocz(sizeof(ppcemb_timer_t));
971     tb_env->tb_freq = freq;
972     tb_env->opaque = ppcemb_timer;
973 #ifdef PPC_DEBUG_TB
974     if (loglevel != 0) {
975         fprintf(logfile, "%s %p %p %p\n", __func__, tb_env, ppcemb_timer,
976                 &ppc_emb_set_tb_clk);
977     }
978 #endif
979     if (ppcemb_timer != NULL) {
980         /* We use decr timer for PIT */
981         tb_env->decr_timer = qemu_new_timer(vm_clock, &cpu_4xx_pit_cb, env);
982         ppcemb_timer->fit_timer =
983             qemu_new_timer(vm_clock, &cpu_4xx_fit_cb, env);
984         ppcemb_timer->wdt_timer =
985             qemu_new_timer(vm_clock, &cpu_4xx_wdt_cb, env);
986     }
987
988     return &ppc_emb_set_tb_clk;
989 }
990
991 /*****************************************************************************/
992 /* Embedded PowerPC Device Control Registers */
993 typedef struct ppc_dcrn_t ppc_dcrn_t;
994 struct ppc_dcrn_t {
995     dcr_read_cb dcr_read;
996     dcr_write_cb dcr_write;
997     void *opaque;
998 };
999
1000 /* XXX: on 460, DCR addresses are 32 bits wide,
1001  *      using DCRIPR to get the 22 upper bits of the DCR address
1002  */
1003 #define DCRN_NB 1024
1004 struct ppc_dcr_t {
1005     ppc_dcrn_t dcrn[DCRN_NB];
1006     int (*read_error)(int dcrn);
1007     int (*write_error)(int dcrn);
1008 };
1009
1010 int ppc_dcr_read (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, target_ulong *valp)
1011 {
1012     ppc_dcrn_t *dcr;
1013
1014     if (dcrn < 0 || dcrn >= DCRN_NB)
1015         goto error;
1016     dcr = &dcr_env->dcrn[dcrn];
1017     if (dcr->dcr_read == NULL)
1018         goto error;
1019     *valp = (*dcr->dcr_read)(dcr->opaque, dcrn);
1020
1021     return 0;
1022
1023  error:
1024     if (dcr_env->read_error != NULL)
1025         return (*dcr_env->read_error)(dcrn);
1026
1027     return -1;
1028 }
1029
1030 int ppc_dcr_write (ppc_dcr_t *dcr_env, int dcrn, target_ulong val)
1031 {
1032     ppc_dcrn_t *dcr;
1033
1034     if (dcrn < 0 || dcrn >= DCRN_NB)
1035         goto error;
1036     dcr = &dcr_env->dcrn[dcrn];
1037     if (dcr->dcr_write == NULL)
1038         goto error;
1039     (*dcr->dcr_write)(dcr->opaque, dcrn, val);
1040
1041     return 0;
1042
1043  error:
1044     if (dcr_env->write_error != NULL)
1045         return (*dcr_env->write_error)(dcrn);
1046
1047     return -1;
1048 }
1049
1050 int ppc_dcr_register (CPUState *env, int dcrn, void *opaque,
1051                       dcr_read_cb dcr_read, dcr_write_cb dcr_write)
1052 {
1053     ppc_dcr_t *dcr_env;
1054     ppc_dcrn_t *dcr;
1055
1056     dcr_env = env->dcr_env;
1057     if (dcr_env == NULL)
1058         return -1;
1059     if (dcrn < 0 || dcrn >= DCRN_NB)
1060         return -1;
1061     dcr = &dcr_env->dcrn[dcrn];
1062     if (dcr->opaque != NULL ||
1063         dcr->dcr_read != NULL ||
1064         dcr->dcr_write != NULL)
1065         return -1;
1066     dcr->opaque = opaque;
1067     dcr->dcr_read = dcr_read;
1068     dcr->dcr_write = dcr_write;
1069
1070     return 0;
1071 }
1072
1073 int ppc_dcr_init (CPUState *env, int (*read_error)(int dcrn),
1074                   int (*write_error)(int dcrn))
1075 {
1076     ppc_dcr_t *dcr_env;
1077
1078     dcr_env = qemu_mallocz(sizeof(ppc_dcr_t));
1079     if (dcr_env == NULL)
1080         return -1;
1081     dcr_env->read_error = read_error;
1082     dcr_env->write_error = write_error;
1083     env->dcr_env = dcr_env;
1084
1085     return 0;
1086 }
1087
1088
1089 #if 0
1090 /*****************************************************************************/
1091 /* Handle system reset (for now, just stop emulation) */
1092 void cpu_ppc_reset (CPUState *env)
1093 {
1094     printf("Reset asked... Stop emulation\n");
1095     abort();
1096 }
1097 #endif
1098
1099 /*****************************************************************************/
1100 /* Debug port */
1101 void PPC_debug_write (void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
1102 {
1103     addr &= 0xF;
1104     switch (addr) {
1105     case 0:
1106         printf("%c", val);
1107         break;
1108     case 1:
1109         printf("\n");
1110         fflush(stdout);
1111         break;
1112     case 2:
1113         printf("Set loglevel to %04x\n", val);
1114         cpu_set_log(val | 0x100);
1115         break;
1116     }
1117 }
1118
1119 /*****************************************************************************/
1120 /* NVRAM helpers */
1121 void NVRAM_set_byte (m48t59_t *nvram, uint32_t addr, uint8_t value)
1122 {
1123     m48t59_write(nvram, addr, value);
1124 }
1125
1126 uint8_t NVRAM_get_byte (m48t59_t *nvram, uint32_t addr)
1127 {
1128     return m48t59_read(nvram, addr);
1129 }
1130
1131 void NVRAM_set_word (m48t59_t *nvram, uint32_t addr, uint16_t value)
1132 {
1133     m48t59_write(nvram, addr, value >> 8);
1134     m48t59_write(nvram, addr + 1, value & 0xFF);
1135 }
1136
1137 uint16_t NVRAM_get_word (m48t59_t *nvram, uint32_t addr)
1138 {
1139     uint16_t tmp;
1140
1141     tmp = m48t59_read(nvram, addr) << 8;
1142     tmp |= m48t59_read(nvram, addr + 1);
1143     return tmp;
1144 }
1145
1146 void NVRAM_set_lword (m48t59_t *nvram, uint32_t addr, uint32_t value)
1147 {
1148     m48t59_write(nvram, addr, value >> 24);
1149     m48t59_write(nvram, addr + 1, (value >> 16) & 0xFF);
1150     m48t59_write(nvram, addr + 2, (value >> 8) & 0xFF);
1151     m48t59_write(nvram, addr + 3, value & 0xFF);
1152 }
1153
1154 uint32_t NVRAM_get_lword (m48t59_t *nvram, uint32_t addr)
1155 {
1156     uint32_t tmp;
1157
1158     tmp = m48t59_read(nvram, addr) << 24;
1159     tmp |= m48t59_read(nvram, addr + 1) << 16;
1160     tmp |= m48t59_read(nvram, addr + 2) << 8;
1161     tmp |= m48t59_read(nvram, addr + 3);
1162
1163     return tmp;
1164 }
1165
1166 void NVRAM_set_string (m48t59_t *nvram, uint32_t addr,
1167                        const unsigned char *str, uint32_t max)
1168 {
1169     int i;
1170
1171     for (i = 0; i < max && str[i] != '\0'; i++) {
1172         m48t59_write(nvram, addr + i, str[i]);
1173     }
1174     m48t59_write(nvram, addr + max - 1, '\0');
1175 }
1176
1177 int NVRAM_get_string (m48t59_t *nvram, uint8_t *dst, uint16_t addr, int max)
1178 {
1179     int i;
1180
1181     memset(dst, 0, max);
1182     for (i = 0; i < max; i++) {
1183         dst[i] = NVRAM_get_byte(nvram, addr + i);
1184         if (dst[i] == '\0')
1185             break;
1186     }
1187
1188     return i;
1189 }
1190
1191 static uint16_t NVRAM_crc_update (uint16_t prev, uint16_t value)
1192 {
1193     uint16_t tmp;
1194     uint16_t pd, pd1, pd2;
1195
1196     tmp = prev >> 8;
1197     pd = prev ^ value;
1198     pd1 = pd & 0x000F;
1199     pd2 = ((pd >> 4) & 0x000F) ^ pd1;
1200     tmp ^= (pd1 << 3) | (pd1 << 8);
1201     tmp ^= pd2 | (pd2 << 7) | (pd2 << 12);
1202
1203     return tmp;
1204 }
1205
1206 uint16_t NVRAM_compute_crc (m48t59_t *nvram, uint32_t start, uint32_t count)
1207 {
1208     uint32_t i;
1209     uint16_t crc = 0xFFFF;
1210     int odd;
1211
1212     odd = count & 1;
1213     count &= ~1;
1214     for (i = 0; i != count; i++) {
1215         crc = NVRAM_crc_update(crc, NVRAM_get_word(nvram, start + i));
1216     }
1217     if (odd) {
1218         crc = NVRAM_crc_update(crc, NVRAM_get_byte(nvram, start + i) << 8);
1219     }
1220
1221     return crc;
1222 }
1223
1224 #define CMDLINE_ADDR 0x017ff000
1225
1226 int PPC_NVRAM_set_params (m48t59_t *nvram, uint16_t NVRAM_size,
1227                           const unsigned char *arch,
1228                           uint32_t RAM_size, int boot_device,
1229                           uint32_t kernel_image, uint32_t kernel_size,
1230                           const char *cmdline,
1231                           uint32_t initrd_image, uint32_t initrd_size,
1232                           uint32_t NVRAM_image,
1233                           int width, int height, int depth)
1234 {
1235     uint16_t crc;
1236
1237     /* Set parameters for Open Hack'Ware BIOS */
1238     NVRAM_set_string(nvram, 0x00, "QEMU_BIOS", 16);
1239     NVRAM_set_lword(nvram,  0x10, 0x00000002); /* structure v2 */
1240     NVRAM_set_word(nvram,   0x14, NVRAM_size);
1241     NVRAM_set_string(nvram, 0x20, arch, 16);
1242     NVRAM_set_lword(nvram,  0x30, RAM_size);
1243     NVRAM_set_byte(nvram,   0x34, boot_device);
1244     NVRAM_set_lword(nvram,  0x38, kernel_image);
1245     NVRAM_set_lword(nvram,  0x3C, kernel_size);
1246     if (cmdline) {
1247         /* XXX: put the cmdline in NVRAM too ? */
1248         strcpy(phys_ram_base + CMDLINE_ADDR, cmdline);
1249         NVRAM_set_lword(nvram,  0x40, CMDLINE_ADDR);
1250         NVRAM_set_lword(nvram,  0x44, strlen(cmdline));
1251     } else {
1252         NVRAM_set_lword(nvram,  0x40, 0);
1253         NVRAM_set_lword(nvram,  0x44, 0);
1254     }
1255     NVRAM_set_lword(nvram,  0x48, initrd_image);
1256     NVRAM_set_lword(nvram,  0x4C, initrd_size);
1257     NVRAM_set_lword(nvram,  0x50, NVRAM_image);
1258
1259     NVRAM_set_word(nvram,   0x54, width);
1260     NVRAM_set_word(nvram,   0x56, height);
1261     NVRAM_set_word(nvram,   0x58, depth);
1262     crc = NVRAM_compute_crc(nvram, 0x00, 0xF8);
1263     NVRAM_set_word(nvram,  0xFC, crc);
1264
1265     return 0;
1266 }