exec: move include files to include/exec/
[sdk/emulator/qemu.git] / hw / xtensa_lx60.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011, Max Filippov, Open Source and Linux Lab.
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
7  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
8  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
9  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
10  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
11  *       documentation and/or other materials provided with the distribution.
12  *     * Neither the name of the Open Source and Linux Lab nor the
13  *       names of its contributors may be used to endorse or promote products
14  *       derived from this software without specific prior written permission.
15  *
16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
17  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
19  * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
20  * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
21  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
22  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
23  * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
25  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
26  */
27
28 #include "sysemu.h"
29 #include "boards.h"
30 #include "loader.h"
31 #include "elf.h"
32 #include "exec/memory.h"
33 #include "exec/address-spaces.h"
34 #include "serial.h"
35 #include "net/net.h"
36 #include "sysbus.h"
37 #include "flash.h"
38 #include "blockdev.h"
39 #include "qemu-char.h"
40 #include "xtensa_bootparam.h"
41
42 typedef struct LxBoardDesc {
43     size_t flash_size;
44     size_t flash_sector_size;
45     size_t sram_size;
46 } LxBoardDesc;
47
48 typedef struct Lx60FpgaState {
49     MemoryRegion iomem;
50     uint32_t leds;
51     uint32_t switches;
52 } Lx60FpgaState;
53
54 static void lx60_fpga_reset(void *opaque)
55 {
56     Lx60FpgaState *s = opaque;
57
58     s->leds = 0;
59     s->switches = 0;
60 }
61
62 static uint64_t lx60_fpga_read(void *opaque, hwaddr addr,
63         unsigned size)
64 {
65     Lx60FpgaState *s = opaque;
66
67     switch (addr) {
68     case 0x0: /*build date code*/
69         return 0x09272011;
70
71     case 0x4: /*processor clock frequency, Hz*/
72         return 10000000;
73
74     case 0x8: /*LEDs (off = 0, on = 1)*/
75         return s->leds;
76
77     case 0xc: /*DIP switches (off = 0, on = 1)*/
78         return s->switches;
79     }
80     return 0;
81 }
82
83 static void lx60_fpga_write(void *opaque, hwaddr addr,
84         uint64_t val, unsigned size)
85 {
86     Lx60FpgaState *s = opaque;
87
88     switch (addr) {
89     case 0x8: /*LEDs (off = 0, on = 1)*/
90         s->leds = val;
91         break;
92
93     case 0x10: /*board reset*/
94         if (val == 0xdead) {
95             qemu_system_reset_request();
96         }
97         break;
98     }
99 }
100
101 static const MemoryRegionOps lx60_fpga_ops = {
102     .read = lx60_fpga_read,
103     .write = lx60_fpga_write,
104     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
105 };
106
107 static Lx60FpgaState *lx60_fpga_init(MemoryRegion *address_space,
108         hwaddr base)
109 {
110     Lx60FpgaState *s = g_malloc(sizeof(Lx60FpgaState));
111
112     memory_region_init_io(&s->iomem, &lx60_fpga_ops, s,
113             "lx60.fpga", 0x10000);
114     memory_region_add_subregion(address_space, base, &s->iomem);
115     lx60_fpga_reset(s);
116     qemu_register_reset(lx60_fpga_reset, s);
117     return s;
118 }
119
120 static void lx60_net_init(MemoryRegion *address_space,
121         hwaddr base,
122         hwaddr descriptors,
123         hwaddr buffers,
124         qemu_irq irq, NICInfo *nd)
125 {
126     DeviceState *dev;
127     SysBusDevice *s;
128     MemoryRegion *ram;
129
130     dev = qdev_create(NULL, "open_eth");
131     qdev_set_nic_properties(dev, nd);
132     qdev_init_nofail(dev);
133
134     s = sysbus_from_qdev(dev);
135     sysbus_connect_irq(s, 0, irq);
136     memory_region_add_subregion(address_space, base,
137             sysbus_mmio_get_region(s, 0));
138     memory_region_add_subregion(address_space, descriptors,
139             sysbus_mmio_get_region(s, 1));
140
141     ram = g_malloc(sizeof(*ram));
142     memory_region_init_ram(ram, "open_eth.ram", 16384);
143     vmstate_register_ram_global(ram);
144     memory_region_add_subregion(address_space, buffers, ram);
145 }
146
147 static uint64_t translate_phys_addr(void *env, uint64_t addr)
148 {
149     return cpu_get_phys_page_debug(env, addr);
150 }
151
152 static void lx60_reset(void *opaque)
153 {
154     XtensaCPU *cpu = opaque;
155
156     cpu_reset(CPU(cpu));
157 }
158
159 static void lx_init(const LxBoardDesc *board, QEMUMachineInitArgs *args)
160 {
161 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
162     int be = 1;
163 #else
164     int be = 0;
165 #endif
166     MemoryRegion *system_memory = get_system_memory();
167     XtensaCPU *cpu = NULL;
168     CPUXtensaState *env = NULL;
169     MemoryRegion *ram, *rom, *system_io;
170     DriveInfo *dinfo;
171     pflash_t *flash = NULL;
172     const char *cpu_model = args->cpu_model;
173     const char *kernel_filename = args->kernel_filename;
174     const char *kernel_cmdline = args->kernel_cmdline;
175     int n;
176
177     if (!cpu_model) {
178         cpu_model = XTENSA_DEFAULT_CPU_MODEL;
179     }
180
181     for (n = 0; n < smp_cpus; n++) {
182         cpu = cpu_xtensa_init(cpu_model);
183         if (cpu == NULL) {
184             fprintf(stderr, "Unable to find CPU definition\n");
185             exit(1);
186         }
187         env = &cpu->env;
188
189         env->sregs[PRID] = n;
190         qemu_register_reset(lx60_reset, cpu);
191         /* Need MMU initialized prior to ELF loading,
192          * so that ELF gets loaded into virtual addresses
193          */
194         cpu_reset(CPU(cpu));
195     }
196
197     ram = g_malloc(sizeof(*ram));
198     memory_region_init_ram(ram, "lx60.dram", args->ram_size);
199     vmstate_register_ram_global(ram);
200     memory_region_add_subregion(system_memory, 0, ram);
201
202     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
203     memory_region_init(system_io, "lx60.io", 224 * 1024 * 1024);
204     memory_region_add_subregion(system_memory, 0xf0000000, system_io);
205     lx60_fpga_init(system_io, 0x0d020000);
206     if (nd_table[0].used) {
207         lx60_net_init(system_io, 0x0d030000, 0x0d030400, 0x0d800000,
208                 xtensa_get_extint(env, 1), nd_table);
209     }
210
211     if (!serial_hds[0]) {
212         serial_hds[0] = qemu_chr_new("serial0", "null", NULL);
213     }
214
215     serial_mm_init(system_io, 0x0d050020, 2, xtensa_get_extint(env, 0),
216             115200, serial_hds[0], DEVICE_NATIVE_ENDIAN);
217
218     dinfo = drive_get(IF_PFLASH, 0, 0);
219     if (dinfo) {
220         flash = pflash_cfi01_register(0xf8000000,
221                 NULL, "lx60.io.flash", board->flash_size,
222                 dinfo->bdrv, board->flash_sector_size,
223                 board->flash_size / board->flash_sector_size,
224                 4, 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000, be);
225         if (flash == NULL) {
226             fprintf(stderr, "Unable to mount pflash\n");
227             exit(1);
228         }
229     }
230
231     /* Use presence of kernel file name as 'boot from SRAM' switch. */
232     if (kernel_filename) {
233         rom = g_malloc(sizeof(*rom));
234         memory_region_init_ram(rom, "lx60.sram", board->sram_size);
235         vmstate_register_ram_global(rom);
236         memory_region_add_subregion(system_memory, 0xfe000000, rom);
237
238         /* Put kernel bootparameters to the end of that SRAM */
239         if (kernel_cmdline) {
240             size_t cmdline_size = strlen(kernel_cmdline) + 1;
241             size_t bp_size = sizeof(BpTag[4]) + cmdline_size;
242             uint32_t tagptr = (0xfe000000 + board->sram_size - bp_size) & ~0xff;
243
244             env->regs[2] = tagptr;
245
246             tagptr = put_tag(tagptr, 0x7b0b, 0, NULL);
247             if (cmdline_size > 1) {
248                 tagptr = put_tag(tagptr, 0x1001,
249                         cmdline_size, kernel_cmdline);
250             }
251             tagptr = put_tag(tagptr, 0x7e0b, 0, NULL);
252         }
253         uint64_t elf_entry;
254         uint64_t elf_lowaddr;
255         int success = load_elf(kernel_filename, translate_phys_addr, env,
256                 &elf_entry, &elf_lowaddr, NULL, be, ELF_MACHINE, 0);
257         if (success > 0) {
258             env->pc = elf_entry;
259         }
260     } else {
261         if (flash) {
262             MemoryRegion *flash_mr = pflash_cfi01_get_memory(flash);
263             MemoryRegion *flash_io = g_malloc(sizeof(*flash_io));
264
265             memory_region_init_alias(flash_io, "lx60.flash",
266                     flash_mr, 0, board->flash_size);
267             memory_region_add_subregion(system_memory, 0xfe000000,
268                     flash_io);
269         }
270     }
271 }
272
273 static void xtensa_lx60_init(QEMUMachineInitArgs *args)
274 {
275     static const LxBoardDesc lx60_board = {
276         .flash_size = 0x400000,
277         .flash_sector_size = 0x10000,
278         .sram_size = 0x20000,
279     };
280     lx_init(&lx60_board, args);
281 }
282
283 static void xtensa_lx200_init(QEMUMachineInitArgs *args)
284 {
285     static const LxBoardDesc lx200_board = {
286         .flash_size = 0x1000000,
287         .flash_sector_size = 0x20000,
288         .sram_size = 0x2000000,
289     };
290     lx_init(&lx200_board, args);
291 }
292
293 static QEMUMachine xtensa_lx60_machine = {
294     .name = "lx60",
295     .desc = "lx60 EVB (" XTENSA_DEFAULT_CPU_MODEL ")",
296     .init = xtensa_lx60_init,
297     .max_cpus = 4,
298 };
299
300 static QEMUMachine xtensa_lx200_machine = {
301     .name = "lx200",
302     .desc = "lx200 EVB (" XTENSA_DEFAULT_CPU_MODEL ")",
303     .init = xtensa_lx200_init,
304     .max_cpus = 4,
305 };
306
307 static void xtensa_lx_machines_init(void)
308 {
309     qemu_register_machine(&xtensa_lx60_machine);
310     qemu_register_machine(&xtensa_lx200_machine);
311 }
312
313 machine_init(xtensa_lx_machines_init);