Add nominal ARM Versatil/AB board emulation.
[qemu] / hw / versatilepb.c
1 /* 
2  * ARM Versatile Platform/Application Baseboard System emulation.
3  *
4  * Copyright (c) 2005-2006 CodeSourcery.
5  * Written by Paul Brook
6  *
7  * This code is licenced under the GPL.
8  */
9
10 #include "vl.h"
11 #include "arm_pic.h"
12
13 /* Primary interrupt controller.  */
14
15 typedef struct vpb_sic_state
16 {
17   arm_pic_handler handler;
18   uint32_t base;
19   uint32_t level;
20   uint32_t mask;
21   uint32_t pic_enable;
22   void *parent;
23   int irq;
24 } vpb_sic_state;
25
26 static void vpb_sic_update(vpb_sic_state *s)
27 {
28     uint32_t flags;
29
30     flags = s->level & s->mask;
31     pic_set_irq_new(s->parent, s->irq, flags != 0);
32 }
33
34 static void vpb_sic_update_pic(vpb_sic_state *s)
35 {
36     int i;
37     uint32_t mask;
38
39     for (i = 21; i <= 30; i++) {
40         mask = 1u << i;
41         if (!(s->pic_enable & mask))
42             continue;
43         pic_set_irq_new(s->parent, i, (s->level & mask) != 0);
44     }
45 }
46
47 static void vpb_sic_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
48 {
49     vpb_sic_state *s = (vpb_sic_state *)opaque;
50     if (level)
51         s->level |= 1u << irq;
52     else
53         s->level &= ~(1u << irq);
54     if (s->pic_enable & (1u << irq))
55         pic_set_irq_new(s->parent, irq, level);
56     vpb_sic_update(s);
57 }
58
59 static uint32_t vpb_sic_read(void *opaque, target_phys_addr_t offset)
60 {
61     vpb_sic_state *s = (vpb_sic_state *)opaque;
62
63     offset -= s->base;
64     switch (offset >> 2) {
65     case 0: /* STATUS */
66         return s->level & s->mask;
67     case 1: /* RAWSTAT */
68         return s->level;
69     case 2: /* ENABLE */
70         return s->mask;
71     case 4: /* SOFTINT */
72         return s->level & 1;
73     case 8: /* PICENABLE */
74         return s->pic_enable;
75     default:
76         printf ("vpb_sic_read: Bad register offset 0x%x\n", offset);
77         return 0;
78     }
79 }
80
81 static void vpb_sic_write(void *opaque, target_phys_addr_t offset,
82                           uint32_t value)
83 {
84     vpb_sic_state *s = (vpb_sic_state *)opaque;
85     offset -= s->base;
86
87     switch (offset >> 2) {
88     case 2: /* ENSET */
89         s->mask |= value;
90         break;
91     case 3: /* ENCLR */
92         s->mask &= ~value;
93         break;
94     case 4: /* SOFTINTSET */
95         if (value)
96             s->mask |= 1;
97         break;
98     case 5: /* SOFTINTCLR */
99         if (value)
100             s->mask &= ~1u;
101         break;
102     case 8: /* PICENSET */
103         s->pic_enable |= (value & 0x7fe00000);
104         vpb_sic_update_pic(s);
105         break;
106     case 9: /* PICENCLR */
107         s->pic_enable &= ~value;
108         vpb_sic_update_pic(s);
109         break;
110     default:
111         printf ("vpb_sic_write: Bad register offset 0x%x\n", offset);
112         return;
113     }
114     vpb_sic_update(s);
115 }
116
117 static CPUReadMemoryFunc *vpb_sic_readfn[] = {
118    vpb_sic_read,
119    vpb_sic_read,
120    vpb_sic_read
121 };
122
123 static CPUWriteMemoryFunc *vpb_sic_writefn[] = {
124    vpb_sic_write,
125    vpb_sic_write,
126    vpb_sic_write
127 };
128
129 static vpb_sic_state *vpb_sic_init(uint32_t base, void *parent, int irq)
130 {
131     vpb_sic_state *s;
132     int iomemtype;
133
134     s = (vpb_sic_state *)qemu_mallocz(sizeof(vpb_sic_state));
135     if (!s)
136         return NULL;
137     s->handler = vpb_sic_set_irq;
138     s->base = base;
139     s->parent = parent;
140     s->irq = irq;
141     iomemtype = cpu_register_io_memory(0, vpb_sic_readfn,
142                                        vpb_sic_writefn, s);
143     cpu_register_physical_memory(base, 0x00000fff, iomemtype);
144     /* ??? Save/restore.  */
145     return s;
146 }
147
148 /* Board init.  */
149
150 /* The AB and PB boards both use the same core, just with different
151    peripherans and expansion busses.  For now we emulate a subset of the
152    PB peripherals and just change the board ID.  */
153
154 static void versatile_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
155                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
156                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
157                      const char *initrd_filename, int board_id)
158 {
159     CPUState *env;
160     void *pic;
161     void *sic;
162
163     env = cpu_init();
164     cpu_arm_set_model(env, ARM_CPUID_ARM926);
165     /* ??? RAM shoud repeat to fill physical memory space.  */
166     /* SDRAM at address zero.  */
167     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, IO_MEM_RAM);
168
169     pic = arm_pic_init_cpu(env);
170     pic = pl190_init(0x10140000, pic, ARM_PIC_CPU_IRQ, ARM_PIC_CPU_FIQ);
171     sic = vpb_sic_init(0x10003000, pic, 31);
172     pl050_init(0x10006000, sic, 3, 0);
173     pl050_init(0x10007000, sic, 4, 1);
174
175     /* TODO: Init PCI NICs.  */
176     if (nd_table[0].vlan) {
177         if (nd_table[0].model == NULL
178             || strcmp(nd_table[0].model, "smc91c111") == 0) {
179             smc91c111_init(&nd_table[0], 0x10010000, sic, 25);
180         } else {
181             fprintf(stderr, "qemu: Unsupported NIC: %s\n", nd_table[0].model);
182             exit (1);
183         }
184     }
185
186     pl011_init(0x101f1000, pic, 12, serial_hds[0]);
187     pl011_init(0x101f2000, pic, 13, serial_hds[1]);
188     pl011_init(0x101f3000, pic, 14, serial_hds[2]);
189     pl011_init(0x10009000, sic, 6, serial_hds[3]);
190
191     pl080_init(0x10130000, pic, 17);
192     sp804_init(0x101e2000, pic, 4);
193     sp804_init(0x101e3000, pic, 5);
194
195     /* The versatile/PB actually has a modified Color LCD controller
196        that includes hardware cursor support from the PL111.  */
197     pl110_init(ds, 0x10120000, pic, 16, 1);
198
199     /* Memory map for Versatile/PB:  */
200     /* 0x10000000 System registers.  */
201     /* 0x10001000 PCI controller config registers.  */
202     /* 0x10002000 Serial bus interface.  */
203     /*  0x10003000 Secondary interrupt controller.  */
204     /* 0x10004000 AACI (audio).  */
205     /* 0x10005000 MMCI0.  */
206     /*  0x10006000 KMI0 (keyboard).  */
207     /*  0x10007000 KMI1 (mouse).  */
208     /* 0x10008000 Character LCD Interface.  */
209     /*  0x10009000 UART3.  */
210     /* 0x1000a000 Smart card 1.  */
211     /* 0x1000b000 MMCI1.  */
212     /*  0x10010000 Ethernet.  */
213     /* 0x10020000 USB.  */
214     /* 0x10100000 SSMC.  */
215     /* 0x10110000 MPMC.  */
216     /*  0x10120000 CLCD Controller.  */
217     /*  0x10130000 DMA Controller.  */
218     /*  0x10140000 Vectored interrupt controller.  */
219     /* 0x101d0000 AHB Monitor Interface.  */
220     /* 0x101e0000 System Controller.  */
221     /* 0x101e1000 Watchdog Interface.  */
222     /* 0x101e2000 Timer 0/1.  */
223     /* 0x101e3000 Timer 2/3.  */
224     /* 0x101e4000 GPIO port 0.  */
225     /* 0x101e5000 GPIO port 1.  */
226     /* 0x101e6000 GPIO port 2.  */
227     /* 0x101e7000 GPIO port 3.  */
228     /* 0x101e8000 RTC.  */
229     /* 0x101f0000 Smart card 0.  */
230     /*  0x101f1000 UART0.  */
231     /*  0x101f2000 UART1.  */
232     /*  0x101f3000 UART2.  */
233     /* 0x101f4000 SSPI.  */
234
235     arm_load_kernel(ram_size, kernel_filename, kernel_cmdline,
236                     initrd_filename, board_id);
237 }
238
239 static void vpb_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
240                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
241                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
242                      const char *initrd_filename)
243 {
244     versatile_init(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
245                    ds, fd_filename, snapshot,
246                    kernel_filename, kernel_cmdline,
247                    initrd_filename, 0x183);
248 }
249
250 static void vab_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
251                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
252                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
253                      const char *initrd_filename)
254 {
255     versatile_init(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
256                    ds, fd_filename, snapshot,
257                    kernel_filename, kernel_cmdline,
258                    initrd_filename, 0x25e);
259 }
260
261 QEMUMachine versatilepb_machine = {
262     "versatilepb",
263     "ARM Versatile/PB (ARM926EJ-S)",
264     vpb_init,
265 };
266
267 QEMUMachine versatileab_machine = {
268     "versatileab",
269     "ARM Versatile/AB (ARM926EJ-S)",
270     vab_init,
271 };