Split out hw-event code. Clean up interface. Update all users.
[external/binutils.git] / sim / common / hw-device.h
1 /*  This file is part of the program psim.
2
3     Copyright (C) 1994-1998, Andrew Cagney <cagney@highland.com.au>
4
5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8     (at your option) any later version.
9
10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13     GNU General Public License for more details.
14  
15     You should have received a copy of the GNU General Public License
16     along with this program; if not, write to the Free Software
17     Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
18  
19     */
20
21
22 #ifndef HW_DEVICE_H
23 #define HW_DEVICE_H
24
25 /* declared in sim-basics.h, this object is used everywhere */
26 /* typedef struct _device device; */
27
28
29 /* Introduction:
30
31    As explained in earlier sections, the device, device instance,
32    property and ports lie at the heart of PSIM's device model.
33
34    In the below a synopsis of the device object and the operations it
35    supports are given.
36    */
37
38
39 /* Creation:
40
41    The devices are created using a sequence of steps.  In particular:
42
43         o       A tree framework is created.
44
45                 At this point, properties can be modified and extra
46                 devices inserted (or removed?).
47
48 #if LATER
49
50                 Any properties that have a run-time value (eg ihandle
51                 or device instance pointer properties) are entered
52                 into the device tree using a named reference to the
53                 corresponding runtime object that is to be created.
54
55 #endif
56
57         o       Real devices are created for all the dummy devices.
58
59                 A device can assume that all of its parents have been
60                 initialized.
61
62                 A device can assume that all non run-time properties
63                 have been initialized.
64
65                 As part of being created, the device normally attaches
66                 itself to its parent bus.
67
68 #if LATER
69
70                 Device instance data is initialized.
71
72 #endif
73
74 #if LATER
75
76         o       Any run-time properties are created.
77
78 #endif
79
80 #if MUCH_MUCH_LATER
81
82         o       Some devices, as part of their initialization
83                 might want to refer to ihandle properties
84                 in the device tree.
85
86 #endif
87
88    NOTES:
89
90         o       It is important to separate the creation
91                 of an actual device from the creation
92                 of the tree.  The alternative creating
93                 the device in two stages: As a separate
94                 entity and then as a part of the tree.
95
96 #if LATER
97         o       Run-time properties can not be created
98                 until after the devices in the tree
99                 have been created.  Hence an extra pass
100                 for handling them.
101 #endif
102
103    */
104
105 /* Relationships:
106
107    A device is able to determine its relationship to other devices
108    within the tree.  Operations include querying for a devices parent,
109    sibling, child, name, and path (from the root).
110
111    */
112
113
114 #define hw_parent(hw) ((hw)->parent_of_hw + 0)
115
116 #define hw_sibling(hw) ((hw)->sibling_of_hw + 0)
117
118 #define hw_child(hw) ((hw)->child_of_hw + 0)
119
120
121
122 /* Herritage:
123
124  */
125
126 #define hw_family(hw) ((hw)->family_of_hw + 0)
127
128 #define hw_name(hw) ((hw)->name_of_hw + 0)
129
130 #define hw_args(hw) ((hw)->args_of_hw + 0)
131
132 #define hw_path(hw) ((hw)->path_of_hw + 0)
133
134
135
136 /* Short cut to the root node of the tree */
137
138 #define hw_root(hw) ((hw)->root_of_hw + 0)
139
140 /* Short cut back to the simulator object */
141
142 #define hw_system(hw) ((hw)->system_of_hw)
143
144 /* For requests initiated by a CPU the cpu that initiated the request */
145
146 struct _sim_cpu *hw_system_cpu (struct hw *hw);
147
148
149 /* Device private data */
150
151 #define hw_data(hw) ((hw)->data_of_hw)
152
153
154 \f
155 /* Perform a soft reset of the device */
156
157 typedef unsigned (hw_reset_callback)
158      (struct hw *me);
159
160 #define hw_reset(hw) ((hw)->to_reset (hw))
161
162 \f
163 /* Hardware operations:
164
165    Connecting a parent to its children is a common bus. The parent
166    node is described as the bus owner and is responisble for
167    co-ordinating bus operations. On the bus, a SPACE:ADDR pair is used
168    to specify an address.  A device that is both a bus owner (parent)
169    and bus client (child) are refered to as a bridging device.
170
171    A child performing a data (DMA) transfer will pass its request to
172    the bus owner (the devices parent).  The bus owner will then either
173    reflect the request to one of the other devices attached to the bus
174    (a child of the bus owner) or bridge the request up the tree to the
175    next bus. */
176
177
178 /* Children attached to a bus can register (attach) themselves to
179    specific addresses on their attached bus.
180
181    (A device may also be implicitly attached to certain bus
182    addresses).
183
184    The SPACE:ADDR pair specify an address on the common bus that
185    connects the parent and child devices. */
186
187 typedef void (hw_attach_address_callback)
188      (struct hw *me,
189       int level,
190       int space,
191       address_word addr,
192       address_word nr_bytes,
193       struct hw *client); /*callback/default*/
194
195 #define hw_attach_address(me, level, space, addr, nr_bytes, client) \
196 ((me)->to_attach_address (me, level, space, addr, nr_bytes, client))
197
198
199 typedef void (hw_detach_address_callback)
200      (struct hw *me,
201       int level,
202       int space,
203       address_word addr,
204       address_word nr_bytes,
205       struct hw *client); /*callback/default*/
206
207 #define hw_detach_address(me, level, space, addr, nr_bytes, client) \
208 ((me)->to_detach_address (me, level, space, addr, nr_bytes, client))
209
210
211 /* An IO operation from a parent to a child via the conecting bus.
212
213    The SPACE:ADDR pair specify an address on the bus shared between
214    the parent and child devices. */
215
216 typedef unsigned (hw_io_read_buffer_callback)
217      (struct hw *me,
218       void *dest,
219       int space,
220       unsigned_word addr,
221       unsigned nr_bytes);
222
223 #define hw_io_read_buffer(hw, dest, space, addr, nr_bytes) \
224 ((hw)->to_io_read_buffer (hw, dest, space, addr, nr_bytes))
225
226 typedef unsigned (hw_io_write_buffer_callback)
227      (struct hw *me,
228       const void *source,
229       int space,
230       unsigned_word addr,
231       unsigned nr_bytes);
232
233 #define hw_io_write_buffer(hw, src, space, addr, nr_bytes) \
234 ((hw)->to_io_write_buffer (hw, src, space, addr, nr_bytes))
235
236
237
238 /* Conversly, the device pci1000,1@1 may need to perform a dma transfer
239    into the cpu/memory core.  Just as I/O moves towards the leaves,
240    dma transfers move towards the core via the initiating devices
241    parent nodes.  The root device (special) converts the DMA transfer
242    into reads/writes to memory.
243
244    The SPACE:ADDR pair specify an address on the common bus connecting
245    the parent and child devices. */
246
247 typedef unsigned (hw_dma_read_buffer_callback)
248      (struct hw *bus,
249       void *dest,
250       int space,
251       unsigned_word addr,
252       unsigned nr_bytes);
253
254 #define hw_dma_read_buffer(bus, dest, space, addr, nr_bytes) \
255 ((bus)->to_dma_read_buffer (bus, dest, space, addr, nr_bytes))
256
257 typedef unsigned (hw_dma_write_buffer_callback)
258      (struct hw *bus,
259       const void *source,
260       int space,
261       unsigned_word addr,
262       unsigned nr_bytes,
263       int violate_read_only_section);
264
265 #define hw_dma_write_buffer(bus, src, space, addr, nr_bytes, violate_ro) \
266 ((bus)->to_dma_write_buffer (bus, src, space, addr, nr_bytes, violate_ro))
267 \f
268 /* Address/size specs for devices are encoded following a convention
269    similar to that used by OpenFirmware.  In particular, an
270    address/size is packed into a sequence of up to four cell words.
271    The number of words determined by the number of {address,size}
272    cells attributes of the device. */
273
274 typedef struct _hw_unit {
275   int nr_cells;
276   unsigned_cell cells[4]; /* unused cells are zero */
277 } hw_unit;
278
279
280 /* For the given bus, the number of address and size cells used in a
281    hw_unit. */
282
283 #define hw_unit_nr_address_cells(bus) ((bus)->nr_address_cells_of_hw_unit + 0)
284
285 #define hw_unit_nr_size_cells(bus) ((bus)->nr_size_cells_of_hw_unit + 0)
286
287
288 /* For the given device, its identifying hw_unit address.
289
290    Each device has an identifying hw_unit address.  That address is
291    used when identifying one of a number of identical devices on a
292    common controller bus. ex fd0&fd1. */
293
294 const hw_unit *hw_unit_address
295 (struct hw *me);
296
297
298 /* Convert between a textual and the internal representation of a
299    hw_unit address/size.
300
301    NOTE: A device asks its parent to translate between a hw_unit and
302    textual representation.  This is because the textual address of a
303    device is specified using the parent busses notation. */
304
305 typedef int (hw_unit_decode_callback)
306      (struct hw *bus,
307       const char *encoded,
308       hw_unit *unit);
309
310 #define hw_unit_decode(bus, encoded, unit) \
311 ((bus)->to_unit_decode (bus, encoded, unit))
312
313
314 typedef int (hw_unit_encode_callback)
315      (struct hw *bus,
316       const hw_unit *unit,
317       char *encoded,
318       int sizeof_buf);
319      
320 #define hw_unit_encode(bus, unit, encoded, sizeof_encoded) \
321 ((bus)->to_unit_encode (bus, unit, encoded, sizeof_encoded))
322
323
324
325 /* As the bus that the device is attached too, to translate a devices
326    hw_unit address/size into a form suitable for an attach address
327    call.
328
329    Return a zero result if the address should be ignored when looking
330    for attach addresses. */
331
332 typedef int (hw_unit_address_to_attach_address_callback)
333      (struct hw *bus,
334       const hw_unit *unit_addr,
335       int *attach_space,
336       unsigned_word *attach_addr,
337       struct hw *client);
338
339 #define hw_unit_address_to_attach_address(bus, unit_addr, attach_space, attach_addr, client) \
340 ((bus)->to_unit_address_to_attach_address (bus, unit_addr, attach_space, attach_addr, client))
341
342
343 typedef int (hw_unit_size_to_attach_size_callback)
344      (struct hw *bus,
345       const hw_unit *unit_size,
346       unsigned *attach_size,
347       struct hw *client);
348
349 #define hw_unit_size_to_attach_size(bus, unit_size, attach_size, client) \
350 ((bus)->to_unit_size_to_attach_size (bus, unit_size, attach_size, client))
351
352
353 \f
354 /* Memory allocator / de-allocator.
355
356    All memory allocated using the below will be automatically
357    reclaimed when the device is deleted.
358
359    A device implementation can either use these functions when
360    allocating memory or use malloc/zalloc/free an co-ordinate its own
361    garbage collection. */
362
363 #define HW_ZALLOC(me,type) (type*) hw_zalloc (me, sizeof (type))
364 #define HW_MALLOC(me,type) (type*) hw_malloc (me, sizeof (type))
365
366 extern void *hw_zalloc (struct hw *me, unsigned long size);
367 extern void *hw_malloc (struct hw *me, unsigned long size);
368 extern void hw_free (struct hw *me, void *);
369 extern void hw_free_all (struct hw *me);
370
371 extern char *hw_strdup (struct hw *me, const char *str);
372
373 \f
374 /* Utilities:
375
376    */
377
378 /* IOCTL::
379
380    Often devices require `out of band' operations to be performed.
381    For instance a pal device may need to notify a PCI bridge device
382    that an interrupt ack cycle needs to be performed on the PCI bus.
383    Within PSIM such operations are performed by using the generic
384    ioctl call <<hw_ioctl()>>.
385
386    */
387
388 typedef enum {
389   hw_ioctl_break, /* unsigned_word requested_break */
390   hw_ioctl_set_trace, /* void */
391   hw_ioctl_create_stack, /* unsigned_word *sp, char **argv, char **envp */
392   hw_ioctl_change_media, /* const char *new_image (possibly NULL) */
393   nr_hw_ioctl_requests,
394 } hw_ioctl_request;
395
396 typedef int (hw_ioctl_callback)
397      (struct hw *me,
398       hw_ioctl_request request,
399       va_list ap);
400
401 int hw_ioctl
402 (struct hw *me,
403  hw_ioctl_request request,
404  ...);
405
406
407 /* Error reporting::
408
409    So that errors originating from devices appear in a consistent
410    format, the <<hw_abort()>> function can be used.  Formats and
411    outputs the error message before aborting the simulation
412
413    Devices should use this function to abort the simulation except
414    when the abort reason leaves the simulation in a hazardous
415    condition (for instance a failed malloc).
416
417    */
418
419 void hw_abort
420 (struct hw *me,
421  const char *fmt,
422  ...) __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
423
424 void hw_vabort
425 (struct hw *me,
426  const char *fmt,
427  va_list ap);
428
429 void hw_halt
430 (struct hw *me,
431  int reason,
432  int status);
433
434
435 #define hw_trace_p(hw) ((hw)->trace_of_hw_p + 0)
436
437 void hw_trace
438 (struct hw *me,
439  const char *fmt,
440  ...) __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
441
442 #define HW_TRACE(ARGS) \
443 do { \
444   if (hw_trace_p (me)) \
445     { \
446       hw_trace ARGS; \
447     } \
448 } while (0)
449
450
451 /* Some of the related functions require specific types */
452
453 struct hw_property_data;
454 struct hw_port_data;
455 struct hw_base_data;
456 struct hw_alloc_data;
457 struct hw_event_data;
458
459 /* Finally the hardware device - keep your grubby little mits off of
460    these internals! :-) */
461
462 struct hw {
463
464   /* our relatives */
465   struct hw *parent_of_hw;
466   struct hw *sibling_of_hw;
467   struct hw *child_of_hw;
468
469   /* our identity */
470   const char *name_of_hw;
471   const char *family_of_hw;
472   const char *args_of_hw;
473   const char *path_of_hw;
474
475   /* our data */
476   void *data_of_hw;
477
478   /* hot links */
479   struct hw *root_of_hw;
480   struct sim_state *system_of_hw;
481
482   /* identifying data */
483   hw_unit unit_address_of_hw;
484   int nr_address_cells_of_hw_unit;
485   int nr_size_cells_of_hw_unit;
486
487   /* Soft reset */
488   hw_reset_callback *to_reset;
489
490   /* Basic callbacks */
491   hw_io_read_buffer_callback *to_io_read_buffer;
492   hw_io_write_buffer_callback *to_io_write_buffer;
493   hw_dma_read_buffer_callback *to_dma_read_buffer;
494   hw_dma_write_buffer_callback *to_dma_write_buffer;
495   hw_attach_address_callback *to_attach_address;
496   hw_detach_address_callback *to_detach_address;
497
498   /* More complicated callbacks */
499   hw_ioctl_callback *to_ioctl;
500   int trace_of_hw_p;
501
502   /* address callbacks */
503   hw_unit_decode_callback *to_unit_decode;
504   hw_unit_encode_callback *to_unit_encode;
505   hw_unit_address_to_attach_address_callback *to_unit_address_to_attach_address;
506   hw_unit_size_to_attach_size_callback *to_unit_size_to_attach_size;
507
508   /* related data */
509   struct hw_property_data *properties_of_hw;
510   struct hw_port_data *ports_of_hw;
511   struct hw_base_data *base_of_hw;
512   struct hw_alloc_data *alloc_of_hw;
513   struct hw_event_data *events_of_hw;
514
515 };
516
517
518 #endif