Split DMA controller in two
[qemu] / hw / sparc32_dma.c
1 /*
2  * QEMU Sparc32 DMA controller emulation
3  *
4  * Copyright (c) 2006 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 /* debug DMA */
27 //#define DEBUG_DMA
28
29 /*
30  * This is the DMA controller part of chip STP2000 (Master I/O), also
31  * produced as NCR89C100. See
32  * http://www.ibiblio.org/pub/historic-linux/early-ports/Sparc/NCR/NCR89C100.txt
33  * and
34  * http://www.ibiblio.org/pub/historic-linux/early-ports/Sparc/NCR/DMA2.txt
35  */
36
37 #ifdef DEBUG_DMA
38 #define DPRINTF(fmt, args...) \
39 do { printf("DMA: " fmt , ##args); } while (0)
40 #else
41 #define DPRINTF(fmt, args...)
42 #endif
43
44 #define DMA_REGS 4
45 #define DMA_SIZE (4 * sizeof(uint32_t))
46 #define DMA_MAXADDR (DMA_SIZE - 1)
47
48 #define DMA_VER 0xa0000000
49 #define DMA_INTR 1
50 #define DMA_INTREN 0x10
51 #define DMA_WRITE_MEM 0x100
52 #define DMA_LOADED 0x04000000
53 #define DMA_DRAIN_FIFO 0x40
54 #define DMA_RESET 0x80
55
56 typedef struct DMAState DMAState;
57
58 struct DMAState {
59     uint32_t dmaregs[DMA_REGS];
60     qemu_irq irq;
61     void *iommu, *dev_opaque;
62     void (*dev_reset)(void *dev_opaque);
63     qemu_irq *pic;
64 };
65
66 /* Note: on sparc, the lance 16 bit bus is swapped */
67 void ledma_memory_read(void *opaque, target_phys_addr_t addr, 
68                        uint8_t *buf, int len, int do_bswap)
69 {
70     DMAState *s = opaque;
71     int i;
72
73     DPRINTF("DMA write, direction: %c, addr 0x%8.8x\n",
74             s->dmaregs[0] & DMA_WRITE_MEM ? 'w': 'r', s->dmaregs[1]);
75     addr |= s->dmaregs[3];
76     if (do_bswap) {
77         sparc_iommu_memory_read(s->iommu, addr, buf, len);
78     } else {
79         addr &= ~1;
80         len &= ~1;
81         sparc_iommu_memory_read(s->iommu, addr, buf, len);
82         for(i = 0; i < len; i += 2) {
83             bswap16s((uint16_t *)(buf + i));
84         }
85     }
86 }
87
88 void ledma_memory_write(void *opaque, target_phys_addr_t addr, 
89                         uint8_t *buf, int len, int do_bswap)
90 {
91     DMAState *s = opaque;
92     int l, i;
93     uint16_t tmp_buf[32];
94
95     DPRINTF("DMA read, direction: %c, addr 0x%8.8x\n",
96             s->dmaregs[0] & DMA_WRITE_MEM ? 'w': 'r', s->dmaregs[1]);
97     addr |= s->dmaregs[3];
98     if (do_bswap) {
99         sparc_iommu_memory_write(s->iommu, addr, buf, len);
100     } else {
101         addr &= ~1;
102         len &= ~1;
103         while (len > 0) {
104             l = len;
105             if (l > sizeof(tmp_buf))
106                 l = sizeof(tmp_buf);
107             for(i = 0; i < l; i += 2) {
108                 tmp_buf[i >> 1] = bswap16(*(uint16_t *)(buf + i));
109             }
110             sparc_iommu_memory_write(s->iommu, addr, (uint8_t *)tmp_buf, l);
111             len -= l;
112             buf += l;
113             addr += l;
114         }
115     }
116 }
117
118 void espdma_raise_irq(void *opaque)
119 {
120     DMAState *s = opaque;
121
122     DPRINTF("Raise ESP IRQ\n");
123     s->dmaregs[0] |= DMA_INTR;
124     qemu_irq_raise(s->irq);
125 }
126
127 void espdma_clear_irq(void *opaque)
128 {
129     DMAState *s = opaque;
130
131     s->dmaregs[0] &= ~DMA_INTR;
132     DPRINTF("Lower ESP IRQ\n");
133     qemu_irq_lower(s->irq);
134 }
135
136 void espdma_memory_read(void *opaque, uint8_t *buf, int len)
137 {
138     DMAState *s = opaque;
139
140     DPRINTF("DMA read, direction: %c, addr 0x%8.8x\n",
141             s->dmaregs[0] & DMA_WRITE_MEM ? 'w': 'r', s->dmaregs[1]);
142     sparc_iommu_memory_read(s->iommu, s->dmaregs[1], buf, len);
143     s->dmaregs[0] |= DMA_INTR;
144     s->dmaregs[1] += len;
145 }
146
147 void espdma_memory_write(void *opaque, uint8_t *buf, int len)
148 {
149     DMAState *s = opaque;
150
151     DPRINTF("DMA write, direction: %c, addr 0x%8.8x\n",
152             s->dmaregs[0] & DMA_WRITE_MEM ? 'w': 'r', s->dmaregs[1]);
153     sparc_iommu_memory_write(s->iommu, s->dmaregs[1], buf, len);
154     s->dmaregs[0] |= DMA_INTR;
155     s->dmaregs[1] += len;
156 }
157
158 static uint32_t dma_mem_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
159 {
160     DMAState *s = opaque;
161     uint32_t saddr;
162
163     saddr = (addr & DMA_MAXADDR) >> 2;
164     DPRINTF("read dmareg " TARGET_FMT_plx ": 0x%8.8x\n", addr,
165             s->dmaregs[saddr]);
166
167     return s->dmaregs[saddr];
168 }
169
170 static void dma_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
171 {
172     DMAState *s = opaque;
173     uint32_t saddr;
174
175     saddr = (addr & DMA_MAXADDR) >> 2;
176     DPRINTF("write dmareg " TARGET_FMT_plx ": 0x%8.8x -> 0x%8.8x\n", addr,
177             s->dmaregs[saddr], val);
178     switch (saddr) {
179     case 0:
180         if (!(val & DMA_INTREN)) {
181             DPRINTF("Lower IRQ\n");
182             qemu_irq_lower(s->irq);
183         }
184         if (val & DMA_RESET) {
185             s->dev_reset(s->dev_opaque);
186         } else if (val & DMA_DRAIN_FIFO) {
187             val &= ~DMA_DRAIN_FIFO;
188         } else if (val == 0)
189             val = DMA_DRAIN_FIFO;
190         val &= 0x0fffffff;
191         val |= DMA_VER;
192         break;
193     case 1:
194         s->dmaregs[0] |= DMA_LOADED;
195         break;
196     default:
197         break;
198     }
199     s->dmaregs[saddr] = val;
200 }
201
202 static CPUReadMemoryFunc *dma_mem_read[3] = {
203     dma_mem_readl,
204     dma_mem_readl,
205     dma_mem_readl,
206 };
207
208 static CPUWriteMemoryFunc *dma_mem_write[3] = {
209     dma_mem_writel,
210     dma_mem_writel,
211     dma_mem_writel,
212 };
213
214 static void dma_reset(void *opaque)
215 {
216     DMAState *s = opaque;
217
218     memset(s->dmaregs, 0, DMA_SIZE);
219     s->dmaregs[0] = DMA_VER;
220 }
221
222 static void dma_save(QEMUFile *f, void *opaque)
223 {
224     DMAState *s = opaque;
225     unsigned int i;
226
227     for (i = 0; i < DMA_REGS; i++)
228         qemu_put_be32s(f, &s->dmaregs[i]);
229 }
230
231 static int dma_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
232 {
233     DMAState *s = opaque;
234     unsigned int i;
235
236     if (version_id != 2)
237         return -EINVAL;
238     for (i = 0; i < DMA_REGS; i++)
239         qemu_get_be32s(f, &s->dmaregs[i]);
240
241     return 0;
242 }
243
244 void *sparc32_dma_init(target_phys_addr_t daddr, qemu_irq irq, void *iommu)
245 {
246     DMAState *s;
247     int dma_io_memory;
248
249     s = qemu_mallocz(sizeof(DMAState));
250     if (!s)
251         return NULL;
252
253     s->irq = irq;
254     s->iommu = iommu;
255
256     dma_io_memory = cpu_register_io_memory(0, dma_mem_read, dma_mem_write, s);
257     cpu_register_physical_memory(daddr, DMA_SIZE, dma_io_memory);
258
259     register_savevm("sparc32_dma", daddr, 2, dma_save, dma_load, s);
260     qemu_register_reset(dma_reset, s);
261
262     return s;
263 }
264
265 void sparc32_dma_set_reset_data(void *opaque, void (*dev_reset)(void *opaque),
266                                 void *dev_opaque)
267 {
268     DMAState *s = opaque;
269
270     s->dev_reset = dev_reset;
271     s->dev_opaque = dev_opaque;
272 }