sh4: Add r2d onboard FPGA IRQ controller (Takashi YOSHII).
[qemu] / hw / r2d.c
1 /*
2  * Renesas SH7751R R2D-PLUS emulation
3  *
4  * Copyright (c) 2007 Magnus Damm
5  * Copyright (c) 2008 Paul Mundt
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
8  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
9  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
10  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
11  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
12  * furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
15  * all copies or substantial portions of the Software.
16  *
17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
20  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
22  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
23  * THE SOFTWARE.
24  */
25
26 #include "hw.h"
27 #include "sh.h"
28 #include "devices.h"
29 #include "sysemu.h"
30 #include "boards.h"
31
32 #define SDRAM_BASE 0x0c000000 /* Physical location of SDRAM: Area 3 */
33 #define SDRAM_SIZE 0x04000000
34
35 #define SM501_VRAM_SIZE 0x800000
36
37 #define PA_IRLMSK       0x00
38 #define PA_POWOFF       0x30
39 #define PA_VERREG       0x32
40 #define PA_OUTPORT      0x36
41
42 typedef struct {
43     uint16_t bcr;
44     uint16_t irlmsk;
45     uint16_t irlmon;
46     uint16_t cfctl;
47     uint16_t cfpow;
48     uint16_t dispctl;
49     uint16_t sdmpow;
50     uint16_t rtcce;
51     uint16_t pcicd;
52     uint16_t voyagerrts;
53     uint16_t cfrst;
54     uint16_t admrts;
55     uint16_t extrst;
56     uint16_t cfcdintclr;
57     uint16_t keyctlclr;
58     uint16_t pad0;
59     uint16_t pad1;
60     uint16_t powoff;
61     uint16_t verreg;
62     uint16_t inport;
63     uint16_t outport;
64     uint16_t bverreg;
65
66 /* output pin */
67     qemu_irq irl;
68 } r2d_fpga_t;
69
70 enum r2d_fpga_irq {
71     PCI_INTD, CF_IDE, CF_CD, PCI_INTC, SM501, KEY, RTC_A, RTC_T,
72     SDCARD, PCI_INTA, PCI_INTB, EXT, TP,
73     NR_IRQS
74 };
75
76 static const struct { short irl; uint16_t msk; } irqtab[NR_IRQS] = {
77     [CF_IDE]    = {  1, 1<<9 },
78     [CF_CD]     = {  2, 1<<8 },
79     [PCI_INTA]  = {  9, 1<<14 },
80     [PCI_INTB]  = { 10, 1<<13 },
81     [PCI_INTC]  = {  3, 1<<12 },
82     [PCI_INTD]  = {  0, 1<<11 },
83     [SM501]     = {  4, 1<<10 },
84     [KEY]       = {  5, 1<<6 },
85     [RTC_A]     = {  6, 1<<5 },
86     [RTC_T]     = {  7, 1<<4 },
87     [SDCARD]    = {  8, 1<<7 },
88     [EXT]       = { 11, 1<<0 },
89     [TP]        = { 12, 1<<15 },
90 };
91
92 static void update_irl(r2d_fpga_t *fpga)
93 {
94     int i, irl = 15;
95     for (i = 0; i < NR_IRQS; i++)
96         if (fpga->irlmon & fpga->irlmsk & irqtab[i].msk)
97             if (irqtab[i].irl < irl)
98                 irl = irqtab[i].irl;
99     qemu_set_irq(fpga->irl, irl ^ 15);
100 }
101
102 static void r2d_fpga_irq_set(void *opaque, int n, int level)
103 {
104     r2d_fpga_t *fpga = opaque;
105     if (level)
106         fpga->irlmon |= irqtab[n].msk;
107     else
108         fpga->irlmon &= ~irqtab[n].msk;
109     update_irl(fpga);
110 }
111
112 static uint32_t r2d_fpga_read(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
113 {
114     r2d_fpga_t *s = opaque;
115
116     switch (addr) {
117     case PA_IRLMSK:
118         return s->irlmsk;
119     case PA_OUTPORT:
120         return s->outport;
121     case PA_POWOFF:
122         return s->powoff;
123     case PA_VERREG:
124         return 0x10;
125     }
126
127     return 0;
128 }
129
130 static void
131 r2d_fpga_write(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t value)
132 {
133     r2d_fpga_t *s = opaque;
134
135     switch (addr) {
136     case PA_IRLMSK:
137         s->irlmsk = value;
138         update_irl(s);
139         break;
140     case PA_OUTPORT:
141         s->outport = value;
142         break;
143     case PA_POWOFF:
144         s->powoff = value;
145         break;
146     case PA_VERREG:
147         /* Discard writes */
148         break;
149     }
150 }
151
152 static CPUReadMemoryFunc *r2d_fpga_readfn[] = {
153     r2d_fpga_read,
154     r2d_fpga_read,
155     NULL,
156 };
157
158 static CPUWriteMemoryFunc *r2d_fpga_writefn[] = {
159     r2d_fpga_write,
160     r2d_fpga_write,
161     NULL,
162 };
163
164 static qemu_irq *r2d_fpga_init(target_phys_addr_t base, qemu_irq irl)
165 {
166     int iomemtype;
167     r2d_fpga_t *s;
168
169     s = qemu_mallocz(sizeof(r2d_fpga_t));
170     if (!s)
171         return NULL;
172
173     s->irl = irl;
174
175     iomemtype = cpu_register_io_memory(0, r2d_fpga_readfn,
176                                        r2d_fpga_writefn, s);
177     cpu_register_physical_memory(base, 0x40, iomemtype);
178     return qemu_allocate_irqs(r2d_fpga_irq_set, s, NR_IRQS);
179 }
180
181 static void r2d_init(ram_addr_t ram_size, int vga_ram_size,
182               const char *boot_device, DisplayState * ds,
183               const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
184               const char *initrd_filename, const char *cpu_model)
185 {
186     CPUState *env;
187     struct SH7750State *s;
188     ram_addr_t sdram_addr, sm501_vga_ram_addr;
189     qemu_irq *irq;
190
191     if (!cpu_model)
192         cpu_model = "SH7751R";
193
194     env = cpu_init(cpu_model);
195     if (!env) {
196         fprintf(stderr, "Unable to find CPU definition\n");
197         exit(1);
198     }
199
200     /* Allocate memory space */
201     sdram_addr = qemu_ram_alloc(SDRAM_SIZE);
202     cpu_register_physical_memory(SDRAM_BASE, SDRAM_SIZE, sdram_addr);
203     /* Register peripherals */
204     s = sh7750_init(env);
205     irq = r2d_fpga_init(0x04000000, sh7750_irl(s));
206
207     sm501_vga_ram_addr = qemu_ram_alloc(SM501_VRAM_SIZE);
208     sm501_init(ds, 0x10000000, sm501_vga_ram_addr, SM501_VRAM_SIZE,
209                serial_hds[2]);
210
211     /* onboard CF (True IDE mode, Master only). */
212     mmio_ide_init(0x14001000, 0x1400080c, irq[CF_IDE], 1,
213         drives_table[drive_get_index(IF_IDE, 0, 0)].bdrv, NULL);
214
215     /* Todo: register on board registers */
216     {
217       int kernel_size;
218
219       kernel_size = load_image(kernel_filename, phys_ram_base);
220
221       if (kernel_size < 0) {
222         fprintf(stderr, "qemu: could not load kernel '%s'\n", kernel_filename);
223         exit(1);
224       }
225
226       env->pc = SDRAM_BASE | 0xa0000000; /* Start from P2 area */
227     }
228 }
229
230 QEMUMachine r2d_machine = {
231     .name = "r2d",
232     .desc = "r2d-plus board",
233     .init = r2d_init,
234     .ram_require = (SDRAM_SIZE + SM501_VRAM_SIZE) | RAMSIZE_FIXED,
235 };