SPARC merge
[qemu] / hw / slavio_intctl.c
1 /*
2  * QEMU Sparc SLAVIO interrupt controller emulation
3  * 
4  * Copyright (c) 2003-2004 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 //#define DEBUG_IRQ_COUNT
26
27 /*
28  * Registers of interrupt controller in sun4m.
29  *
30  * This is the interrupt controller part of chip STP2001 (Slave I/O), also
31  * produced as NCR89C105. See
32  * http://www.ibiblio.org/pub/historic-linux/early-ports/Sparc/NCR/NCR89C105.txt
33  *
34  * There is a system master controller and one for each cpu.
35  * 
36  */
37
38 #define MAX_CPUS 16
39
40 typedef struct SLAVIO_INTCTLState {
41     uint32_t intreg_pending[MAX_CPUS];
42     uint32_t intregm_pending;
43     uint32_t intregm_disabled;
44     uint32_t target_cpu;
45 #ifdef DEBUG_IRQ_COUNT
46     uint64_t irq_count[32];
47 #endif
48 } SLAVIO_INTCTLState;
49
50 #define INTCTL_MAXADDR 0xf
51 #define INTCTLM_MAXADDR 0xf
52
53 // per-cpu interrupt controller
54 static uint32_t slavio_intctl_mem_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
55 {
56     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
57     uint32_t saddr;
58     int cpu;
59
60     cpu = (addr & (MAX_CPUS - 1) * TARGET_PAGE_SIZE) >> 12;
61     saddr = (addr & INTCTL_MAXADDR) >> 2;
62     switch (saddr) {
63     case 0:
64         return s->intreg_pending[cpu];
65     default:
66         break;
67     }
68     return 0;
69 }
70
71 static void slavio_intctl_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
72 {
73     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
74     uint32_t saddr;
75     int cpu;
76
77     cpu = (addr & (MAX_CPUS - 1) * TARGET_PAGE_SIZE) >> 12;
78     saddr = (addr & INTCTL_MAXADDR) >> 2;
79     switch (saddr) {
80     case 1: // clear pending softints
81         if (val & 0x4000)
82             val |= 80000000;
83         val &= 0xfffe0000;
84         s->intreg_pending[cpu] &= ~val;
85         break;
86     case 2: // set softint
87         val &= 0xfffe0000;
88         s->intreg_pending[cpu] |= val;
89         break;
90     default:
91         break;
92     }
93 }
94
95 static CPUReadMemoryFunc *slavio_intctl_mem_read[3] = {
96     slavio_intctl_mem_readl,
97     slavio_intctl_mem_readl,
98     slavio_intctl_mem_readl,
99 };
100
101 static CPUWriteMemoryFunc *slavio_intctl_mem_write[3] = {
102     slavio_intctl_mem_writel,
103     slavio_intctl_mem_writel,
104     slavio_intctl_mem_writel,
105 };
106
107 // master system interrupt controller
108 static uint32_t slavio_intctlm_mem_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
109 {
110     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
111     uint32_t saddr;
112
113     saddr = (addr & INTCTLM_MAXADDR) >> 2;
114     switch (saddr) {
115     case 0:
116         return s->intregm_pending;
117     case 1:
118         return s->intregm_disabled;
119     case 4:
120         return s->target_cpu;
121     default:
122         break;
123     }
124     return 0;
125 }
126
127 static void slavio_intctlm_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
128 {
129     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
130     uint32_t saddr;
131
132     saddr = (addr & INTCTLM_MAXADDR) >> 2;
133     switch (saddr) {
134     case 2: // clear (enable)
135         // Force unused bits
136         val |= 0x7fb2007f;
137         s->intregm_disabled &= ~val;
138         break;
139     case 3: // set (disable, clear pending)
140         // Force unused bits
141         val &= ~0x7fb2007f;
142         s->intregm_disabled |= val;
143         s->intregm_pending &= ~val;
144         break;
145     case 4:
146         s->target_cpu = val & (MAX_CPUS - 1);
147         break;
148     default:
149         break;
150     }
151 }
152
153 static CPUReadMemoryFunc *slavio_intctlm_mem_read[3] = {
154     slavio_intctlm_mem_readl,
155     slavio_intctlm_mem_readl,
156     slavio_intctlm_mem_readl,
157 };
158
159 static CPUWriteMemoryFunc *slavio_intctlm_mem_write[3] = {
160     slavio_intctlm_mem_writel,
161     slavio_intctlm_mem_writel,
162     slavio_intctlm_mem_writel,
163 };
164
165 void slavio_pic_info(void *opaque)
166 {
167     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
168     int i;
169
170     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
171         term_printf("per-cpu %d: pending 0x%08x\n", i, s->intreg_pending[i]);
172     }
173     term_printf("master: pending 0x%08x, disabled 0x%08x\n", s->intregm_pending, s->intregm_disabled);
174 }
175
176 void slavio_irq_info(void *opaque)
177 {
178 #ifndef DEBUG_IRQ_COUNT
179     term_printf("irq statistic code not compiled.\n");
180 #else
181     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
182     int i;
183     int64_t count;
184
185     term_printf("IRQ statistics:\n");
186     for (i = 0; i < 32; i++) {
187         count = s->irq_count[i];
188         if (count > 0)
189             term_printf("%2d: %lld\n", i, count);
190     }
191 #endif
192 }
193
194 static const uint32_t intbit_to_level[32] = {
195     2, 3, 5, 7, 9, 11, 0, 14,   3, 5, 7, 9, 11, 13, 12, 12,
196     6, 0, 4, 10, 8, 0, 11, 0,   0, 0, 0, 0, 15, 0, 0, 0,
197 };
198
199 /*
200  * "irq" here is the bit number in the system interrupt register to
201  * separate serial and keyboard interrupts sharing a level.
202  */
203 void slavio_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
204 {
205     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
206
207     if (irq < 32) {
208         uint32_t mask = 1 << irq;
209         uint32_t pil = intbit_to_level[irq];
210         if (pil > 0) {
211             if (level) {
212                 s->intregm_pending |= mask;
213                 s->intreg_pending[s->target_cpu] |= 1 << pil;
214             }
215             else {
216                 s->intregm_pending &= ~mask;
217                 s->intreg_pending[s->target_cpu] &= ~(1 << pil);
218             }
219             if (level &&
220                 !(s->intregm_disabled & mask) &&
221                 !(s->intregm_disabled & 0x80000000) &&
222                 (pil == 15 || (pil > cpu_single_env->psrpil && cpu_single_env->psret == 1))) {
223 #ifdef DEBUG_IRQ_COUNT
224                 if (level == 1)
225                     s->irq_count[pil]++;
226 #endif
227                 cpu_single_env->interrupt_index = TT_EXTINT | pil;
228                 cpu_interrupt(cpu_single_env, CPU_INTERRUPT_HARD);
229             }
230         }
231     }
232 }
233
234 static void slavio_intctl_save(QEMUFile *f, void *opaque)
235 {
236     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
237     int i;
238     
239     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
240         qemu_put_be32s(f, &s->intreg_pending[i]);
241     }
242     qemu_put_be32s(f, &s->intregm_pending);
243     qemu_put_be32s(f, &s->intregm_disabled);
244     qemu_put_be32s(f, &s->target_cpu);
245 }
246
247 static int slavio_intctl_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
248 {
249     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
250     int i;
251
252     if (version_id != 1)
253         return -EINVAL;
254
255     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
256         qemu_get_be32s(f, &s->intreg_pending[i]);
257     }
258     qemu_get_be32s(f, &s->intregm_pending);
259     qemu_get_be32s(f, &s->intregm_disabled);
260     qemu_get_be32s(f, &s->target_cpu);
261     return 0;
262 }
263
264 static void slavio_intctl_reset(void *opaque)
265 {
266     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
267     int i;
268
269     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
270         s->intreg_pending[i] = 0;
271     }
272     s->intregm_disabled = 0xffffffff;
273     s->intregm_pending = 0;
274     s->target_cpu = 0;
275 }
276
277 void *slavio_intctl_init(uint32_t addr, uint32_t addrg)
278 {
279     int slavio_intctl_io_memory, slavio_intctlm_io_memory, i;
280     SLAVIO_INTCTLState *s;
281
282     s = qemu_mallocz(sizeof(SLAVIO_INTCTLState));
283     if (!s)
284         return NULL;
285
286     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
287         slavio_intctl_io_memory = cpu_register_io_memory(0, slavio_intctl_mem_read, slavio_intctl_mem_write, s);
288         cpu_register_physical_memory(addr + i * TARGET_PAGE_SIZE, INTCTL_MAXADDR, slavio_intctl_io_memory);
289     }
290
291     slavio_intctlm_io_memory = cpu_register_io_memory(0, slavio_intctlm_mem_read, slavio_intctlm_mem_write, s);
292     cpu_register_physical_memory(addrg, INTCTLM_MAXADDR, slavio_intctlm_io_memory);
293
294     register_savevm("slavio_intctl", addr, 1, slavio_intctl_save, slavio_intctl_load, s);
295     qemu_register_reset(slavio_intctl_reset, s);
296     slavio_intctl_reset(s);
297     return s;
298 }
299