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[qemu] / hw / slavio_intctl.c
index 352ae1f..259e45e 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 /*
  * QEMU Sparc SLAVIO interrupt controller emulation
- * 
- * Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard
- * 
+ *
+ * Copyright (c) 2003-2005 Fabrice Bellard
+ *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  * THE SOFTWARE.
  */
-#include "vl.h"
+
+#include "sun4m.h"
+#include "monitor.h"
+#include "sysbus.h"
+
 //#define DEBUG_IRQ_COUNT
+//#define DEBUG_IRQ
+
+#ifdef DEBUG_IRQ
+#define DPRINTF(fmt, ...)                                       \
+    do { printf("IRQ: " fmt , ## __VA_ARGS__); } while (0)
+#else
+#define DPRINTF(fmt, ...)
+#endif
 
 /*
  * Registers of interrupt controller in sun4m.
  * http://www.ibiblio.org/pub/historic-linux/early-ports/Sparc/NCR/NCR89C105.txt
  *
  * There is a system master controller and one for each cpu.
- * 
+ *
  */
 
 #define MAX_CPUS 16
+#define MAX_PILS 16
+
+struct SLAVIO_INTCTLState;
+
+typedef struct SLAVIO_CPUINTCTLState {
+    uint32_t intreg_pending;
+    struct SLAVIO_INTCTLState *master;
+    uint32_t cpu;
+    uint32_t irl_out;
+} SLAVIO_CPUINTCTLState;
 
 typedef struct SLAVIO_INTCTLState {
-    uint32_t intreg_pending[MAX_CPUS];
+    SysBusDevice busdev;
     uint32_t intregm_pending;
     uint32_t intregm_disabled;
     uint32_t target_cpu;
 #ifdef DEBUG_IRQ_COUNT
     uint64_t irq_count[32];
 #endif
+    qemu_irq cpu_irqs[MAX_CPUS][MAX_PILS];
+    SLAVIO_CPUINTCTLState slaves[MAX_CPUS];
 } SLAVIO_INTCTLState;
 
 #define INTCTL_MAXADDR 0xf
-#define INTCTLM_MAXADDR 0xf
+#define INTCTL_SIZE (INTCTL_MAXADDR + 1)
+#define INTCTLM_SIZE 0x14
+#define MASTER_IRQ_MASK ~0x0fa2007f
+#define MASTER_DISABLE 0x80000000
+#define CPU_SOFTIRQ_MASK 0xfffe0000
+#define CPU_IRQ_INT15_IN (1 << 15)
+#define CPU_IRQ_TIMER_IN (1 << 14)
+
+static void slavio_check_interrupts(SLAVIO_INTCTLState *s, int set_irqs);
 
 // per-cpu interrupt controller
 static uint32_t slavio_intctl_mem_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
 {
-    SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
-    uint32_t saddr;
-    int cpu;
+    SLAVIO_CPUINTCTLState *s = opaque;
+    uint32_t saddr, ret;
 
-    cpu = (addr & (MAX_CPUS - 1) * TARGET_PAGE_SIZE) >> 12;
-    saddr = (addr & INTCTL_MAXADDR) >> 2;
+    saddr = addr >> 2;
     switch (saddr) {
     case 0:
-       return s->intreg_pending[cpu];
+        ret = s->intreg_pending;
+        break;
     default:
-       break;
+        ret = 0;
+        break;
     }
-    return 0;
+    DPRINTF("read cpu %d reg 0x" TARGET_FMT_plx " = %x\n", s->cpu, addr, ret);
+
+    return ret;
 }
 
-static void slavio_intctl_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
+static void slavio_intctl_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
+                                     uint32_t val)
 {
-    SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
+    SLAVIO_CPUINTCTLState *s = opaque;
     uint32_t saddr;
-    int cpu;
 
-    cpu = (addr & (MAX_CPUS - 1) * TARGET_PAGE_SIZE) >> 12;
-    saddr = (addr & INTCTL_MAXADDR) >> 2;
+    saddr = addr >> 2;
+    DPRINTF("write cpu %d reg 0x" TARGET_FMT_plx " = %x\n", s->cpu, addr, val);
     switch (saddr) {
     case 1: // clear pending softints
-       if (val & 0x4000)
-           val |= 80000000;
-       val &= 0xfffe0000;
-       s->intreg_pending[cpu] &= ~val;
-       break;
+        val &= CPU_SOFTIRQ_MASK | CPU_IRQ_INT15_IN;
+        s->intreg_pending &= ~val;
+        slavio_check_interrupts(s->master, 1);
+        DPRINTF("Cleared cpu %d irq mask %x, curmask %x\n", s->cpu, val,
+                s->intreg_pending);
+        break;
     case 2: // set softint
-       val &= 0xfffe0000;
-       s->intreg_pending[cpu] |= val;
-       break;
+        val &= CPU_SOFTIRQ_MASK;
+        s->intreg_pending |= val;
+        slavio_check_interrupts(s->master, 1);
+        DPRINTF("Set cpu %d irq mask %x, curmask %x\n", s->cpu, val,
+                s->intreg_pending);
+        break;
     default:
-       break;
+        break;
     }
 }
 
-static CPUReadMemoryFunc *slavio_intctl_mem_read[3] = {
-    slavio_intctl_mem_readl,
-    slavio_intctl_mem_readl,
+static CPUReadMemoryFunc * const slavio_intctl_mem_read[3] = {
+    NULL,
+    NULL,
     slavio_intctl_mem_readl,
 };
 
-static CPUWriteMemoryFunc *slavio_intctl_mem_write[3] = {
-    slavio_intctl_mem_writel,
-    slavio_intctl_mem_writel,
+static CPUWriteMemoryFunc * const slavio_intctl_mem_write[3] = {
+    NULL,
+    NULL,
     slavio_intctl_mem_writel,
 };
 
@@ -108,192 +146,321 @@ static CPUWriteMemoryFunc *slavio_intctl_mem_write[3] = {
 static uint32_t slavio_intctlm_mem_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
 {
     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
-    uint32_t saddr;
+    uint32_t saddr, ret;
 
-    saddr = (addr & INTCTLM_MAXADDR) >> 2;
+    saddr = addr >> 2;
     switch (saddr) {
     case 0:
-       return s->intregm_pending & 0x7fffffff;
+        ret = s->intregm_pending & ~MASTER_DISABLE;
+        break;
     case 1:
-       return s->intregm_disabled;
+        ret = s->intregm_disabled & MASTER_IRQ_MASK;
+        break;
     case 4:
-       return s->target_cpu;
+        ret = s->target_cpu;
+        break;
     default:
-       break;
+        ret = 0;
+        break;
     }
-    return 0;
+    DPRINTF("read system reg 0x" TARGET_FMT_plx " = %x\n", addr, ret);
+
+    return ret;
 }
 
-static void slavio_intctlm_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
+static void slavio_intctlm_mem_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr,
+                                      uint32_t val)
 {
     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
     uint32_t saddr;
 
-    saddr = (addr & INTCTLM_MAXADDR) >> 2;
+    saddr = addr >> 2;
+    DPRINTF("write system reg 0x" TARGET_FMT_plx " = %x\n", addr, val);
     switch (saddr) {
     case 2: // clear (enable)
-       // Force clear unused bits
-       val &= ~0x7fb2007f;
-       s->intregm_disabled &= ~val;
-       break;
+        // Force clear unused bits
+        val &= MASTER_IRQ_MASK;
+        s->intregm_disabled &= ~val;
+        DPRINTF("Enabled master irq mask %x, curmask %x\n", val,
+                s->intregm_disabled);
+        slavio_check_interrupts(s, 1);
+        break;
     case 3: // set (disable, clear pending)
-       // Force clear unused bits
-       val &= ~0x7fb2007f;
-       s->intregm_disabled |= val;
-       s->intregm_pending &= ~val;
-       break;
+        // Force clear unused bits
+        val &= MASTER_IRQ_MASK;
+        s->intregm_disabled |= val;
+        s->intregm_pending &= ~val;
+        slavio_check_interrupts(s, 1);
+        DPRINTF("Disabled master irq mask %x, curmask %x\n", val,
+                s->intregm_disabled);
+        break;
     case 4:
-       s->target_cpu = val & (MAX_CPUS - 1);
-       break;
+        s->target_cpu = val & (MAX_CPUS - 1);
+        slavio_check_interrupts(s, 1);
+        DPRINTF("Set master irq cpu %d\n", s->target_cpu);
+        break;
     default:
-       break;
+        break;
     }
 }
 
-static CPUReadMemoryFunc *slavio_intctlm_mem_read[3] = {
-    slavio_intctlm_mem_readl,
-    slavio_intctlm_mem_readl,
+static CPUReadMemoryFunc * const slavio_intctlm_mem_read[3] = {
+    NULL,
+    NULL,
     slavio_intctlm_mem_readl,
 };
 
-static CPUWriteMemoryFunc *slavio_intctlm_mem_write[3] = {
-    slavio_intctlm_mem_writel,
-    slavio_intctlm_mem_writel,
+static CPUWriteMemoryFunc * const slavio_intctlm_mem_write[3] = {
+    NULL,
+    NULL,
     slavio_intctlm_mem_writel,
 };
 
-void slavio_pic_info(void *opaque)
+void slavio_pic_info(Monitor *mon, DeviceState *dev)
 {
-    SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
+    SysBusDevice *sd;
+    SLAVIO_INTCTLState *s;
     int i;
 
+    sd = sysbus_from_qdev(dev);
+    s = FROM_SYSBUS(SLAVIO_INTCTLState, sd);
     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
-       term_printf("per-cpu %d: pending 0x%08x\n", i, s->intreg_pending[i]);
+        monitor_printf(mon, "per-cpu %d: pending 0x%08x\n", i,
+                       s->slaves[i].intreg_pending);
     }
-    term_printf("master: pending 0x%08x, disabled 0x%08x\n", s->intregm_pending, s->intregm_disabled);
+    monitor_printf(mon, "master: pending 0x%08x, disabled 0x%08x\n",
+                   s->intregm_pending, s->intregm_disabled);
 }
 
-void slavio_irq_info(void *opaque)
+void slavio_irq_info(Monitor *mon, DeviceState *dev)
 {
 #ifndef DEBUG_IRQ_COUNT
-    term_printf("irq statistic code not compiled.\n");
+    monitor_printf(mon, "irq statistic code not compiled.\n");
 #else
-    SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
+    SysBusDevice *sd;
+    SLAVIO_INTCTLState *s;
     int i;
     int64_t count;
 
-    term_printf("IRQ statistics:\n");
+    sd = sysbus_from_qdev(dev);
+    s = FROM_SYSBUS(SLAVIO_INTCTLState, sd);
+    monitor_printf(mon, "IRQ statistics:\n");
     for (i = 0; i < 32; i++) {
         count = s->irq_count[i];
         if (count > 0)
-            term_printf("%2d: %lld\n", i, count);
+            monitor_printf(mon, "%2d: %" PRId64 "\n", i, count);
     }
 #endif
 }
 
-static const uint32_t intbit_to_level[32] = {
-    2, 3, 5, 7, 9, 11, 0, 14,  3, 5, 7, 9, 11, 13, 12, 12,
-    6, 0, 4, 10, 8, 0, 11, 0,  0, 0, 0, 0, 15, 0, 0, 0,
+static const uint32_t intbit_to_level[] = {
+    2, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 2,   3, 5, 7, 9, 11, 13, 12, 12,
+    6, 13, 4, 10, 8, 9, 11, 0,  0, 0, 0, 15, 15, 15, 15, 0,
 };
 
+static void slavio_check_interrupts(SLAVIO_INTCTLState *s, int set_irqs)
+{
+    uint32_t pending = s->intregm_pending, pil_pending;
+    unsigned int i, j;
+
+    pending &= ~s->intregm_disabled;
+
+    DPRINTF("pending %x disabled %x\n", pending, s->intregm_disabled);
+    for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
+        pil_pending = 0;
+
+        /* If we are the current interrupt target, get hard interrupts */
+        if (pending && !(s->intregm_disabled & MASTER_DISABLE) &&
+            (i == s->target_cpu)) {
+            for (j = 0; j < 32; j++) {
+                if ((pending & (1 << j)) && intbit_to_level[j]) {
+                    pil_pending |= 1 << intbit_to_level[j];
+                }
+            }
+        }
+
+        /* Calculate current pending hard interrupts for display */
+        s->slaves[i].intreg_pending &= CPU_SOFTIRQ_MASK | CPU_IRQ_INT15_IN |
+            CPU_IRQ_TIMER_IN;
+        if (i == s->target_cpu) {
+            for (j = 0; j < 32; j++) {
+                if ((s->intregm_pending & (1 << j)) && intbit_to_level[j]) {
+                    s->slaves[i].intreg_pending |= 1 << intbit_to_level[j];
+                }
+            }
+        }
+
+        /* Level 15 and CPU timer interrupts are not maskable */
+        pil_pending |= s->slaves[i].intreg_pending &
+            (CPU_IRQ_INT15_IN | CPU_IRQ_TIMER_IN);
+
+        /* Add soft interrupts */
+        pil_pending |= (s->slaves[i].intreg_pending & CPU_SOFTIRQ_MASK) >> 16;
+
+        if (set_irqs) {
+            for (j = MAX_PILS; j > 0; j--) {
+                if (pil_pending & (1 << j)) {
+                    if (!(s->slaves[i].irl_out & (1 << j))) {
+                        qemu_irq_raise(s->cpu_irqs[i][j]);
+                    }
+                } else {
+                    if (s->slaves[i].irl_out & (1 << j)) {
+                        qemu_irq_lower(s->cpu_irqs[i][j]);
+                    }
+                }
+            }
+        }
+        s->slaves[i].irl_out = pil_pending;
+    }
+}
+
 /*
  * "irq" here is the bit number in the system interrupt register to
  * separate serial and keyboard interrupts sharing a level.
  */
-void slavio_pic_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
+static void slavio_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
 {
     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
-
-    if (irq < 32) {
-       uint32_t mask = 1 << irq;
-       uint32_t pil = intbit_to_level[irq];
-       if (pil > 0) {
-           if (level) {
-               s->intregm_pending |= mask;
-               s->intreg_pending[s->target_cpu] |= 1 << pil;
-           }
-           else {
-               s->intregm_pending &= ~mask;
-               s->intreg_pending[s->target_cpu] &= ~(1 << pil);
-           }
-           if (level &&
-               !(s->intregm_disabled & mask) &&
-               !(s->intregm_disabled & 0x80000000) &&
-               (pil == 15 || (pil > cpu_single_env->psrpil && cpu_single_env->psret == 1))) {
+    uint32_t mask = 1 << irq;
+    uint32_t pil = intbit_to_level[irq];
+    unsigned int i;
+
+    DPRINTF("Set cpu %d irq %d -> pil %d level %d\n", s->target_cpu, irq, pil,
+            level);
+    if (pil > 0) {
+        if (level) {
 #ifdef DEBUG_IRQ_COUNT
-               if (level == 1)
-                   s->irq_count[pil]++;
+            s->irq_count[pil]++;
 #endif
-               cpu_single_env->interrupt_index = TT_EXTINT | pil;
-               cpu_interrupt(cpu_single_env, CPU_INTERRUPT_HARD);
-           }
-       }
+            s->intregm_pending |= mask;
+            if (pil == 15) {
+                for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
+                    s->slaves[i].intreg_pending |= 1 << pil;
+                }
+            }
+        } else {
+            s->intregm_pending &= ~mask;
+            if (pil == 15) {
+                for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
+                    s->slaves[i].intreg_pending &= ~(1 << pil);
+                }
+            }
+        }
+        slavio_check_interrupts(s, 1);
     }
 }
 
-static void slavio_intctl_save(QEMUFile *f, void *opaque)
+static void slavio_set_timer_irq_cpu(void *opaque, int cpu, int level)
 {
     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
-    int i;
-    
-    for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
-       qemu_put_be32s(f, &s->intreg_pending[i]);
+
+    DPRINTF("Set cpu %d local timer level %d\n", cpu, level);
+
+    if (level) {
+        s->slaves[cpu].intreg_pending |= CPU_IRQ_TIMER_IN;
+    } else {
+        s->slaves[cpu].intreg_pending &= ~CPU_IRQ_TIMER_IN;
     }
-    qemu_put_be32s(f, &s->intregm_pending);
-    qemu_put_be32s(f, &s->intregm_disabled);
-    qemu_put_be32s(f, &s->target_cpu);
+
+    slavio_check_interrupts(s, 1);
 }
 
-static int slavio_intctl_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
+static void slavio_set_irq_all(void *opaque, int irq, int level)
 {
-    SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
-    int i;
+    if (irq < 32) {
+        slavio_set_irq(opaque, irq, level);
+    } else {
+        slavio_set_timer_irq_cpu(opaque, irq - 32, level);
+    }
+}
 
-    if (version_id != 1)
-        return -EINVAL;
+static int vmstate_intctl_after_load(void *opaque)
+{
+    SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
 
-    for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
-       qemu_get_be32s(f, &s->intreg_pending[i]);
-    }
-    qemu_get_be32s(f, &s->intregm_pending);
-    qemu_get_be32s(f, &s->intregm_disabled);
-    qemu_get_be32s(f, &s->target_cpu);
+    slavio_check_interrupts(s, 0);
     return 0;
 }
 
+static const VMStateDescription vmstate_intctl_cpu = {
+    .name ="slavio_intctl_cpu",
+    .version_id = 1,
+    .minimum_version_id = 1,
+    .minimum_version_id_old = 1,
+    .fields      = (VMStateField []) {
+        VMSTATE_UINT32(intreg_pending, SLAVIO_CPUINTCTLState),
+        VMSTATE_END_OF_LIST()
+    }
+};
+
+static const VMStateDescription vmstate_intctl = {
+    .name ="slavio_intctl",
+    .version_id = 1,
+    .minimum_version_id = 1,
+    .minimum_version_id_old = 1,
+    .run_after_load = vmstate_intctl_after_load,
+    .fields      = (VMStateField []) {
+        VMSTATE_STRUCT_ARRAY(slaves, SLAVIO_INTCTLState, MAX_CPUS, 1,
+                             vmstate_intctl_cpu, SLAVIO_CPUINTCTLState),
+        VMSTATE_UINT32(intregm_pending, SLAVIO_INTCTLState),
+        VMSTATE_UINT32(intregm_disabled, SLAVIO_INTCTLState),
+        VMSTATE_UINT32(target_cpu, SLAVIO_INTCTLState),
+        VMSTATE_END_OF_LIST()
+    }
+};
+
 static void slavio_intctl_reset(void *opaque)
 {
     SLAVIO_INTCTLState *s = opaque;
     int i;
 
     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
-       s->intreg_pending[i] = 0;
+        s->slaves[i].intreg_pending = 0;
+        s->slaves[i].irl_out = 0;
     }
-    s->intregm_disabled = ~0xffb2007f;
+    s->intregm_disabled = ~MASTER_IRQ_MASK;
     s->intregm_pending = 0;
     s->target_cpu = 0;
+    slavio_check_interrupts(s, 0);
 }
 
-void *slavio_intctl_init(uint32_t addr, uint32_t addrg)
+static int slavio_intctl_init1(SysBusDevice *dev)
 {
-    int slavio_intctl_io_memory, slavio_intctlm_io_memory, i;
-    SLAVIO_INTCTLState *s;
+    SLAVIO_INTCTLState *s = FROM_SYSBUS(SLAVIO_INTCTLState, dev);
+    int io_memory;
+    unsigned int i, j;
 
-    s = qemu_mallocz(sizeof(SLAVIO_INTCTLState));
-    if (!s)
-        return NULL;
+    qdev_init_gpio_in(&dev->qdev, slavio_set_irq_all, 32 + MAX_CPUS);
+    io_memory = cpu_register_io_memory(slavio_intctlm_mem_read,
+                                       slavio_intctlm_mem_write, s);
+    sysbus_init_mmio(dev, INTCTLM_SIZE, io_memory);
 
     for (i = 0; i < MAX_CPUS; i++) {
-       slavio_intctl_io_memory = cpu_register_io_memory(0, slavio_intctl_mem_read, slavio_intctl_mem_write, s);
-       cpu_register_physical_memory(addr + i * TARGET_PAGE_SIZE, INTCTL_MAXADDR, slavio_intctl_io_memory);
+        for (j = 0; j < MAX_PILS; j++) {
+            sysbus_init_irq(dev, &s->cpu_irqs[i][j]);
+        }
+        io_memory = cpu_register_io_memory(slavio_intctl_mem_read,
+                                           slavio_intctl_mem_write,
+                                           &s->slaves[i]);
+        sysbus_init_mmio(dev, INTCTL_SIZE, io_memory);
+        s->slaves[i].cpu = i;
+        s->slaves[i].master = s;
     }
-
-    slavio_intctlm_io_memory = cpu_register_io_memory(0, slavio_intctlm_mem_read, slavio_intctlm_mem_write, s);
-    cpu_register_physical_memory(addrg, INTCTLM_MAXADDR, slavio_intctlm_io_memory);
-
-    register_savevm("slavio_intctl", addr, 1, slavio_intctl_save, slavio_intctl_load, s);
+    vmstate_register(-1, &vmstate_intctl, s);
     qemu_register_reset(slavio_intctl_reset, s);
     slavio_intctl_reset(s);
-    return s;
+    return 0;
+}
+
+static SysBusDeviceInfo slavio_intctl_info = {
+    .init = slavio_intctl_init1,
+    .qdev.name  = "slavio_intctl",
+    .qdev.size  = sizeof(SLAVIO_INTCTLState),
+};
+
+static void slavio_intctl_register_devices(void)
+{
+    sysbus_register_withprop(&slavio_intctl_info);
 }
 
+device_init(slavio_intctl_register_devices)