PCI SCSI HBA 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 #define LOCK_VALUE 0xa05f
14
15 /* Primary interrupt controller.  */
16
17 typedef struct vpb_sic_state
18 {
19   arm_pic_handler handler;
20   uint32_t base;
21   uint32_t level;
22   uint32_t mask;
23   uint32_t pic_enable;
24   void *parent;
25   int irq;
26 } vpb_sic_state;
27
28 static void vpb_sic_update(vpb_sic_state *s)
29 {
30     uint32_t flags;
31
32     flags = s->level & s->mask;
33     pic_set_irq_new(s->parent, s->irq, flags != 0);
34 }
35
36 static void vpb_sic_update_pic(vpb_sic_state *s)
37 {
38     int i;
39     uint32_t mask;
40
41     for (i = 21; i <= 30; i++) {
42         mask = 1u << i;
43         if (!(s->pic_enable & mask))
44             continue;
45         pic_set_irq_new(s->parent, i, (s->level & mask) != 0);
46     }
47 }
48
49 static void vpb_sic_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
50 {
51     vpb_sic_state *s = (vpb_sic_state *)opaque;
52     if (level)
53         s->level |= 1u << irq;
54     else
55         s->level &= ~(1u << irq);
56     if (s->pic_enable & (1u << irq))
57         pic_set_irq_new(s->parent, irq, level);
58     vpb_sic_update(s);
59 }
60
61 static uint32_t vpb_sic_read(void *opaque, target_phys_addr_t offset)
62 {
63     vpb_sic_state *s = (vpb_sic_state *)opaque;
64
65     offset -= s->base;
66     switch (offset >> 2) {
67     case 0: /* STATUS */
68         return s->level & s->mask;
69     case 1: /* RAWSTAT */
70         return s->level;
71     case 2: /* ENABLE */
72         return s->mask;
73     case 4: /* SOFTINT */
74         return s->level & 1;
75     case 8: /* PICENABLE */
76         return s->pic_enable;
77     default:
78         printf ("vpb_sic_read: Bad register offset 0x%x\n", offset);
79         return 0;
80     }
81 }
82
83 static void vpb_sic_write(void *opaque, target_phys_addr_t offset,
84                           uint32_t value)
85 {
86     vpb_sic_state *s = (vpb_sic_state *)opaque;
87     offset -= s->base;
88
89     switch (offset >> 2) {
90     case 2: /* ENSET */
91         s->mask |= value;
92         break;
93     case 3: /* ENCLR */
94         s->mask &= ~value;
95         break;
96     case 4: /* SOFTINTSET */
97         if (value)
98             s->mask |= 1;
99         break;
100     case 5: /* SOFTINTCLR */
101         if (value)
102             s->mask &= ~1u;
103         break;
104     case 8: /* PICENSET */
105         s->pic_enable |= (value & 0x7fe00000);
106         vpb_sic_update_pic(s);
107         break;
108     case 9: /* PICENCLR */
109         s->pic_enable &= ~value;
110         vpb_sic_update_pic(s);
111         break;
112     default:
113         printf ("vpb_sic_write: Bad register offset 0x%x\n", offset);
114         return;
115     }
116     vpb_sic_update(s);
117 }
118
119 static CPUReadMemoryFunc *vpb_sic_readfn[] = {
120    vpb_sic_read,
121    vpb_sic_read,
122    vpb_sic_read
123 };
124
125 static CPUWriteMemoryFunc *vpb_sic_writefn[] = {
126    vpb_sic_write,
127    vpb_sic_write,
128    vpb_sic_write
129 };
130
131 static vpb_sic_state *vpb_sic_init(uint32_t base, void *parent, int irq)
132 {
133     vpb_sic_state *s;
134     int iomemtype;
135
136     s = (vpb_sic_state *)qemu_mallocz(sizeof(vpb_sic_state));
137     if (!s)
138         return NULL;
139     s->handler = vpb_sic_set_irq;
140     s->base = base;
141     s->parent = parent;
142     s->irq = irq;
143     iomemtype = cpu_register_io_memory(0, vpb_sic_readfn,
144                                        vpb_sic_writefn, s);
145     cpu_register_physical_memory(base, 0x00000fff, iomemtype);
146     /* ??? Save/restore.  */
147     return s;
148 }
149
150 /* System controller.  */
151
152 typedef struct {
153     uint32_t base;
154     uint32_t leds;
155     uint16_t lockval;
156     uint32_t cfgdata1;
157     uint32_t cfgdata2;
158     uint32_t flags;
159     uint32_t nvflags;
160     uint32_t resetlevel;
161 } vpb_sys_state;
162
163 static uint32_t vpb_sys_read(void *opaque, target_phys_addr_t offset)
164 {
165     vpb_sys_state *s = (vpb_sys_state *)opaque;
166
167     offset -= s->base;
168     switch (offset) {
169     case 0x00: /* ID */
170         return 0x41007004;
171     case 0x04: /* SW */
172         /* General purpose hardware switches.
173            We don't have a useful way of exposing these to the user.  */
174         return 0;
175     case 0x08: /* LED */
176         return s->leds;
177     case 0x20: /* LOCK */
178         return s->lockval;
179     case 0x0c: /* OSC0 */
180     case 0x10: /* OSC1 */
181     case 0x14: /* OSC2 */
182     case 0x18: /* OSC3 */
183     case 0x1c: /* OSC4 */
184     case 0x24: /* 100HZ */
185         /* ??? Implement these.  */
186         return 0;
187     case 0x28: /* CFGDATA1 */
188         return s->cfgdata1;
189     case 0x2c: /* CFGDATA2 */
190         return s->cfgdata2;
191     case 0x30: /* FLAGS */
192         return s->flags;
193     case 0x38: /* NVFLAGS */
194         return s->nvflags;
195     case 0x40: /* RESETCTL */
196         return s->resetlevel;
197     case 0x44: /* PCICTL */
198         return 1;
199     case 0x48: /* MCI */
200         return 0;
201     case 0x4c: /* FLASH */
202         return 0;
203     case 0x50: /* CLCD */
204         return 0x1000;
205     case 0x54: /* CLCDSER */
206         return 0;
207     case 0x58: /* BOOTCS */
208         return 0;
209     case 0x5c: /* 24MHz */
210         /* ??? not implemented.  */
211         return 0;
212     case 0x60: /* MISC */
213         return 0;
214     case 0x64: /* DMAPSR0 */
215     case 0x68: /* DMAPSR1 */
216     case 0x6c: /* DMAPSR2 */
217     case 0x8c: /* OSCRESET0 */
218     case 0x90: /* OSCRESET1 */
219     case 0x94: /* OSCRESET2 */
220     case 0x98: /* OSCRESET3 */
221     case 0x9c: /* OSCRESET4 */
222     case 0xc0: /* SYS_TEST_OSC0 */
223     case 0xc4: /* SYS_TEST_OSC1 */
224     case 0xc8: /* SYS_TEST_OSC2 */
225     case 0xcc: /* SYS_TEST_OSC3 */
226     case 0xd0: /* SYS_TEST_OSC4 */
227         return 0;
228     default:
229         printf ("vpb_sys_read: Bad register offset 0x%x\n", offset);
230         return 0;
231     }
232 }
233
234 static void vpb_sys_write(void *opaque, target_phys_addr_t offset,
235                           uint32_t val)
236 {
237     vpb_sys_state *s = (vpb_sys_state *)opaque;
238     offset -= s->base;
239
240     switch (offset) {
241     case 0x08: /* LED */
242         s->leds = val;
243     case 0x0c: /* OSC0 */
244     case 0x10: /* OSC1 */
245     case 0x14: /* OSC2 */
246     case 0x18: /* OSC3 */
247     case 0x1c: /* OSC4 */
248         /* ??? */
249         break;
250     case 0x20: /* LOCK */
251         if (val == LOCK_VALUE)
252             s->lockval = val;
253         else
254             s->lockval = val & 0x7fff;
255         break;
256     case 0x28: /* CFGDATA1 */
257         /* ??? Need to implement this.  */
258         s->cfgdata1 = val;
259         break;
260     case 0x2c: /* CFGDATA2 */
261         /* ??? Need to implement this.  */
262         s->cfgdata2 = val;
263         break;
264     case 0x30: /* FLAGSSET */
265         s->flags |= val;
266         break;
267     case 0x34: /* FLAGSCLR */
268         s->flags &= ~val;
269         break;
270     case 0x38: /* NVFLAGSSET */
271         s->nvflags |= val;
272         break;
273     case 0x3c: /* NVFLAGSCLR */
274         s->nvflags &= ~val;
275         break;
276     case 0x40: /* RESETCTL */
277         if (s->lockval == LOCK_VALUE) {
278             s->resetlevel = val;
279             if (val & 0x100)
280                 cpu_abort(cpu_single_env, "Board reset\n");
281         }
282         break;
283     case 0x44: /* PCICTL */
284         /* nothing to do.  */
285         break;
286     case 0x4c: /* FLASH */
287     case 0x50: /* CLCD */
288     case 0x54: /* CLCDSER */
289     case 0x64: /* DMAPSR0 */
290     case 0x68: /* DMAPSR1 */
291     case 0x6c: /* DMAPSR2 */
292     case 0x8c: /* OSCRESET0 */
293     case 0x90: /* OSCRESET1 */
294     case 0x94: /* OSCRESET2 */
295     case 0x98: /* OSCRESET3 */
296     case 0x9c: /* OSCRESET4 */
297         break;
298     default:
299         printf ("vpb_sys_write: Bad register offset 0x%x\n", offset);
300         return;
301     }
302 }
303
304 static CPUReadMemoryFunc *vpb_sys_readfn[] = {
305    vpb_sys_read,
306    vpb_sys_read,
307    vpb_sys_read
308 };
309
310 static CPUWriteMemoryFunc *vpb_sys_writefn[] = {
311    vpb_sys_write,
312    vpb_sys_write,
313    vpb_sys_write
314 };
315
316 static vpb_sys_state *vpb_sys_init(uint32_t base)
317 {
318     vpb_sys_state *s;
319     int iomemtype;
320
321     s = (vpb_sys_state *)qemu_mallocz(sizeof(vpb_sys_state));
322     if (!s)
323         return NULL;
324     s->base = base;
325     iomemtype = cpu_register_io_memory(0, vpb_sys_readfn,
326                                        vpb_sys_writefn, s);
327     cpu_register_physical_memory(base, 0x00000fff, iomemtype);
328     /* ??? Save/restore.  */
329     return s;
330 }
331
332 /* Board init.  */
333
334 /* The AB and PB boards both use the same core, just with different
335    peripherans and expansion busses.  For now we emulate a subset of the
336    PB peripherals and just change the board ID.  */
337
338 static void versatile_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
339                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
340                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
341                      const char *initrd_filename, int board_id)
342 {
343     CPUState *env;
344     void *pic;
345     void *sic;
346     void *scsi_hba;
347     PCIBus *pci_bus;
348     NICInfo *nd;
349     int n;
350     int done_smc = 0;
351
352     env = cpu_init();
353     cpu_arm_set_model(env, ARM_CPUID_ARM926);
354     /* ??? RAM shoud repeat to fill physical memory space.  */
355     /* SDRAM at address zero.  */
356     cpu_register_physical_memory(0, ram_size, IO_MEM_RAM);
357
358     vpb_sys_init(0x10000000);
359     pic = arm_pic_init_cpu(env);
360     pic = pl190_init(0x10140000, pic, ARM_PIC_CPU_IRQ, ARM_PIC_CPU_FIQ);
361     sic = vpb_sic_init(0x10003000, pic, 31);
362     pl050_init(0x10006000, sic, 3, 0);
363     pl050_init(0x10007000, sic, 4, 1);
364
365     pci_bus = pci_vpb_init(sic);
366     /* The Versatile PCI bridge does not provide access to PCI IO space,
367        so many of the qemu PCI devices are not useable.  */
368     for(n = 0; n < nb_nics; n++) {
369         nd = &nd_table[n];
370         if (!nd->model)
371             nd->model = done_smc ? "rtl8139" : "smc91c111";
372         if (strcmp(nd->model, "smc91c111") == 0) {
373             smc91c111_init(nd, 0x10010000, sic, 25);
374         } else {
375             pci_nic_init(pci_bus, nd);
376         }
377     }
378     if (usb_enabled) {
379         usb_ohci_init(pci_bus, 3, -1);
380     }
381     scsi_hba = lsi_scsi_init(pci_bus, -1);
382     for (n = 0; n < MAX_DISKS; n++) {
383         if (bs_table[n]) {
384             lsi_scsi_attach(scsi_hba, bs_table[n], n);
385         }
386     }
387
388     pl011_init(0x101f1000, pic, 12, serial_hds[0]);
389     pl011_init(0x101f2000, pic, 13, serial_hds[1]);
390     pl011_init(0x101f3000, pic, 14, serial_hds[2]);
391     pl011_init(0x10009000, sic, 6, serial_hds[3]);
392
393     pl080_init(0x10130000, pic, 17);
394     sp804_init(0x101e2000, pic, 4);
395     sp804_init(0x101e3000, pic, 5);
396
397     /* The versatile/PB actually has a modified Color LCD controller
398        that includes hardware cursor support from the PL111.  */
399     pl110_init(ds, 0x10120000, pic, 16, 1);
400
401     /* Memory map for Versatile/PB:  */
402     /* 0x10000000 System registers.  */
403     /* 0x10001000 PCI controller config registers.  */
404     /* 0x10002000 Serial bus interface.  */
405     /*  0x10003000 Secondary interrupt controller.  */
406     /* 0x10004000 AACI (audio).  */
407     /* 0x10005000 MMCI0.  */
408     /*  0x10006000 KMI0 (keyboard).  */
409     /*  0x10007000 KMI1 (mouse).  */
410     /* 0x10008000 Character LCD Interface.  */
411     /*  0x10009000 UART3.  */
412     /* 0x1000a000 Smart card 1.  */
413     /* 0x1000b000 MMCI1.  */
414     /*  0x10010000 Ethernet.  */
415     /* 0x10020000 USB.  */
416     /* 0x10100000 SSMC.  */
417     /* 0x10110000 MPMC.  */
418     /*  0x10120000 CLCD Controller.  */
419     /*  0x10130000 DMA Controller.  */
420     /*  0x10140000 Vectored interrupt controller.  */
421     /* 0x101d0000 AHB Monitor Interface.  */
422     /* 0x101e0000 System Controller.  */
423     /* 0x101e1000 Watchdog Interface.  */
424     /* 0x101e2000 Timer 0/1.  */
425     /* 0x101e3000 Timer 2/3.  */
426     /* 0x101e4000 GPIO port 0.  */
427     /* 0x101e5000 GPIO port 1.  */
428     /* 0x101e6000 GPIO port 2.  */
429     /* 0x101e7000 GPIO port 3.  */
430     /* 0x101e8000 RTC.  */
431     /* 0x101f0000 Smart card 0.  */
432     /*  0x101f1000 UART0.  */
433     /*  0x101f2000 UART1.  */
434     /*  0x101f3000 UART2.  */
435     /* 0x101f4000 SSPI.  */
436
437     arm_load_kernel(ram_size, kernel_filename, kernel_cmdline,
438                     initrd_filename, board_id);
439 }
440
441 static void vpb_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
442                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
443                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
444                      const char *initrd_filename)
445 {
446     versatile_init(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
447                    ds, fd_filename, snapshot,
448                    kernel_filename, kernel_cmdline,
449                    initrd_filename, 0x183);
450 }
451
452 static void vab_init(int ram_size, int vga_ram_size, int boot_device,
453                      DisplayState *ds, const char **fd_filename, int snapshot,
454                      const char *kernel_filename, const char *kernel_cmdline,
455                      const char *initrd_filename)
456 {
457     versatile_init(ram_size, vga_ram_size, boot_device,
458                    ds, fd_filename, snapshot,
459                    kernel_filename, kernel_cmdline,
460                    initrd_filename, 0x25e);
461 }
462
463 QEMUMachine versatilepb_machine = {
464     "versatilepb",
465     "ARM Versatile/PB (ARM926EJ-S)",
466     vpb_init,
467 };
468
469 QEMUMachine versatileab_machine = {
470     "versatileab",
471     "ARM Versatile/AB (ARM926EJ-S)",
472     vab_init,
473 };