This commit was generated by cvs2svn to track changes on a CVS vendor
[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 #define set_hw_data(hw, value) \
154 ((hw)->data_of_hw = (value))
155
156
157 \f
158 /* Perform a soft reset of the device */
159
160 typedef unsigned (hw_reset_method)
161      (struct hw *me);
162
163 #define hw_reset(hw) ((hw)->to_reset (hw))
164
165 #define set_hw_reset(hw, method) \
166 ((hw)->to_reset = method)
167
168 \f
169 /* Hardware operations:
170
171    Connecting a parent to its children is a common bus. The parent
172    node is described as the bus owner and is responisble for
173    co-ordinating bus operations. On the bus, a SPACE:ADDR pair is used
174    to specify an address.  A device that is both a bus owner (parent)
175    and bus client (child) are refered to as a bridging device.
176
177    A child performing a data (DMA) transfer will pass its request to
178    the bus owner (the devices parent).  The bus owner will then either
179    reflect the request to one of the other devices attached to the bus
180    (a child of the bus owner) or bridge the request up the tree to the
181    next bus. */
182
183
184 /* Children attached to a bus can register (attach) themselves to
185    specific addresses on their attached bus.
186
187    (A device may also be implicitly attached to certain bus
188    addresses).
189
190    The SPACE:ADDR pair specify an address on the common bus that
191    connects the parent and child devices. */
192
193 typedef void (hw_attach_address_method)
194      (struct hw *me,
195       int level,
196       int space,
197       address_word addr,
198       address_word nr_bytes,
199       struct hw *client); /*callback/default*/
200
201 #define hw_attach_address(me, level, space, addr, nr_bytes, client) \
202 ((me)->to_attach_address (me, level, space, addr, nr_bytes, client))
203
204 #define set_hw_attach_address(hw, method) \
205 ((hw)->to_attach_address = (method))
206
207 typedef void (hw_detach_address_method)
208      (struct hw *me,
209       int level,
210       int space,
211       address_word addr,
212       address_word nr_bytes,
213       struct hw *client); /*callback/default*/
214
215 #define hw_detach_address(me, level, space, addr, nr_bytes, client) \
216 ((me)->to_detach_address (me, level, space, addr, nr_bytes, client))
217
218 #define set_hw_detach_address(hw, method) \
219 ((hw)->to_detach_address = (method))
220
221
222 /* An IO operation from a parent to a child via the conecting bus.
223
224    The SPACE:ADDR pair specify an address on the bus shared between
225    the parent and child devices. */
226
227 typedef unsigned (hw_io_read_buffer_method)
228      (struct hw *me,
229       void *dest,
230       int space,
231       unsigned_word addr,
232       unsigned nr_bytes);
233
234 #define hw_io_read_buffer(hw, dest, space, addr, nr_bytes) \
235 ((hw)->to_io_read_buffer (hw, dest, space, addr, nr_bytes))
236
237 #define set_hw_io_read_buffer(hw, method) \
238 ((hw)->to_io_read_buffer = (method))
239
240 typedef unsigned (hw_io_write_buffer_method)
241      (struct hw *me,
242       const void *source,
243       int space,
244       unsigned_word addr,
245       unsigned nr_bytes);
246
247 #define hw_io_write_buffer(hw, src, space, addr, nr_bytes) \
248 ((hw)->to_io_write_buffer (hw, src, space, addr, nr_bytes))
249
250 #define set_hw_io_write_buffer(hw, method) \
251 ((hw)->to_io_write_buffer = (method))
252
253
254 /* Conversly, the device pci1000,1@1 may need to perform a dma transfer
255    into the cpu/memory core.  Just as I/O moves towards the leaves,
256    dma transfers move towards the core via the initiating devices
257    parent nodes.  The root device (special) converts the DMA transfer
258    into reads/writes to memory.
259
260    The SPACE:ADDR pair specify an address on the common bus connecting
261    the parent and child devices. */
262
263 typedef unsigned (hw_dma_read_buffer_method)
264      (struct hw *bus,
265       void *dest,
266       int space,
267       unsigned_word addr,
268       unsigned nr_bytes);
269
270 #define hw_dma_read_buffer(bus, dest, space, addr, nr_bytes) \
271 ((bus)->to_dma_read_buffer (bus, dest, space, addr, nr_bytes))
272
273 #define set_hw_dma_read_buffer(me, method) \
274 ((me)->to_dma_read_buffer = (method))
275
276 typedef unsigned (hw_dma_write_buffer_method)
277      (struct hw *bus,
278       const void *source,
279       int space,
280       unsigned_word addr,
281       unsigned nr_bytes,
282       int violate_read_only_section);
283
284 #define hw_dma_write_buffer(bus, src, space, addr, nr_bytes, violate_ro) \
285 ((bus)->to_dma_write_buffer (bus, src, space, addr, nr_bytes, violate_ro))
286
287 #define set_hw_dma_write_buffer(me, method) \
288 ((me)->to_dma_write_buffer = (method))
289 \f
290 /* Address/size specs for devices are encoded following a convention
291    similar to that used by OpenFirmware.  In particular, an
292    address/size is packed into a sequence of up to four cell words.
293    The number of words determined by the number of {address,size}
294    cells attributes of the device. */
295
296 typedef struct _hw_unit {
297   int nr_cells;
298   unsigned_cell cells[4]; /* unused cells are zero */
299 } hw_unit;
300
301
302 /* For the given bus, the number of address and size cells used in a
303    hw_unit. */
304
305 #define hw_unit_nr_address_cells(bus) ((bus)->nr_address_cells_of_hw_unit + 0)
306
307 #define hw_unit_nr_size_cells(bus) ((bus)->nr_size_cells_of_hw_unit + 0)
308
309
310 /* For the given device, its identifying hw_unit address.
311
312    Each device has an identifying hw_unit address.  That address is
313    used when identifying one of a number of identical devices on a
314    common controller bus. ex fd0&fd1. */
315
316 const hw_unit *hw_unit_address
317 (struct hw *me);
318
319
320 /* Convert between a textual and the internal representation of a
321    hw_unit address/size.
322
323    NOTE: A device asks its parent to translate between a hw_unit and
324    textual representation.  This is because the textual address of a
325    device is specified using the parent busses notation. */
326
327 typedef int (hw_unit_decode_method)
328      (struct hw *bus,
329       const char *encoded,
330       hw_unit *unit);
331
332 #define hw_unit_decode(bus, encoded, unit) \
333 ((bus)->to_unit_decode (bus, encoded, unit))
334
335 #define set_hw_unit_decode(hw, method) \
336 ((hw)->to_unit_decode = (method))
337
338 typedef int (hw_unit_encode_method)
339      (struct hw *bus,
340       const hw_unit *unit,
341       char *encoded,
342       int sizeof_buf);
343      
344 #define hw_unit_encode(bus, unit, encoded, sizeof_encoded) \
345 ((bus)->to_unit_encode (bus, unit, encoded, sizeof_encoded))
346
347 #define set_hw_unit_encode(hw, method) \
348 ((hw)->to_unit_encode = (method))
349
350
351 /* As the bus that the device is attached too, to translate a devices
352    hw_unit address/size into a form suitable for an attach address
353    call.
354
355    Return a zero result if the address should be ignored when looking
356    for attach addresses. */
357
358 typedef int (hw_unit_address_to_attach_address_method)
359      (struct hw *bus,
360       const hw_unit *unit_addr,
361       int *attach_space,
362       unsigned_word *attach_addr,
363       struct hw *client);
364
365 #define hw_unit_address_to_attach_address(bus, unit_addr, attach_space, attach_addr, client) \
366 ((bus)->to_unit_address_to_attach_address (bus, unit_addr, attach_space, attach_addr, client))
367
368 #define set_hw_unit_address_to_attach_address(hw, method) \
369 ((hw)->to_unit_address_to_attach_address = (method))
370
371 typedef int (hw_unit_size_to_attach_size_method)
372      (struct hw *bus,
373       const hw_unit *unit_size,
374       unsigned *attach_size,
375       struct hw *client);
376
377 #define hw_unit_size_to_attach_size(bus, unit_size, attach_size, client) \
378 ((bus)->to_unit_size_to_attach_size (bus, unit_size, attach_size, client))
379
380 #define set_hw_unit_size_to_attach_size(hw, method) \
381 ((hw)->to_unit_size_to_attach_size = (method))
382
383 \f
384 extern char *hw_strdup (struct hw *me, const char *str);
385
386 \f
387 /* Utilities:
388
389    */
390
391 /* IOCTL::
392
393    Often devices require `out of band' operations to be performed.
394    For instance a pal device may need to notify a PCI bridge device
395    that an interrupt ack cycle needs to be performed on the PCI bus.
396    Within PSIM such operations are performed by using the generic
397    ioctl call <<hw_ioctl()>>.
398
399    */
400
401 typedef enum {
402   hw_ioctl_break, /* unsigned_word requested_break */
403   hw_ioctl_set_trace, /* void */
404   hw_ioctl_create_stack, /* unsigned_word *sp, char **argv, char **envp */
405   hw_ioctl_change_media, /* const char *new_image (possibly NULL) */
406   nr_hw_ioctl_requests,
407 } hw_ioctl_request;
408
409 typedef int (hw_ioctl_method)
410      (struct hw *me,
411       hw_ioctl_request request,
412       va_list ap);
413
414 int hw_ioctl
415 (struct hw *me,
416  hw_ioctl_request request,
417  ...);
418
419
420 /* Error reporting::
421
422    So that errors originating from devices appear in a consistent
423    format, the <<hw_abort()>> function can be used.  Formats and
424    outputs the error message before aborting the simulation
425
426    Devices should use this function to abort the simulation except
427    when the abort reason leaves the simulation in a hazardous
428    condition (for instance a failed malloc).
429
430    */
431
432 void hw_abort
433 (struct hw *me,
434  const char *fmt,
435  ...) __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
436
437 void hw_vabort
438 (struct hw *me,
439  const char *fmt,
440  va_list ap);
441
442 void hw_halt
443 (struct hw *me,
444  int reason,
445  int status);
446
447
448 #define hw_trace_p(hw) ((hw)->trace_of_hw_p + 0)
449
450 void hw_trace
451 (struct hw *me,
452  const char *fmt,
453  ...) __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
454
455 #define HW_TRACE(ARGS) \
456 do { \
457   if (hw_trace_p (me)) \
458     { \
459       hw_trace ARGS; \
460     } \
461 } while (0)
462
463
464 /* Some of the related functions require specific types */
465
466 struct hw_property_data;
467 struct hw_port_data;
468 struct hw_base_data;
469 struct hw_alloc_data;
470 struct hw_event_data;
471
472 /* Finally the hardware device - keep your grubby little mits off of
473    these internals! :-) */
474
475 struct hw {
476
477   /* our relatives */
478   struct hw *parent_of_hw;
479   struct hw *sibling_of_hw;
480   struct hw *child_of_hw;
481
482   /* our identity */
483   const char *name_of_hw;
484   const char *family_of_hw;
485   const char *args_of_hw;
486   const char *path_of_hw;
487
488   /* our data */
489   void *data_of_hw;
490
491   /* hot links */
492   struct hw *root_of_hw;
493   struct sim_state *system_of_hw;
494
495   /* identifying data */
496   hw_unit unit_address_of_hw;
497   int nr_address_cells_of_hw_unit;
498   int nr_size_cells_of_hw_unit;
499
500   /* Soft reset */
501   hw_reset_method *to_reset;
502
503   /* Basic callbacks */
504   hw_io_read_buffer_method *to_io_read_buffer;
505   hw_io_write_buffer_method *to_io_write_buffer;
506   hw_dma_read_buffer_method *to_dma_read_buffer;
507   hw_dma_write_buffer_method *to_dma_write_buffer;
508   hw_attach_address_method *to_attach_address;
509   hw_detach_address_method *to_detach_address;
510
511   /* More complicated callbacks */
512   hw_ioctl_method *to_ioctl;
513   int trace_of_hw_p;
514
515   /* address callbacks */
516   hw_unit_decode_method *to_unit_decode;
517   hw_unit_encode_method *to_unit_encode;
518   hw_unit_address_to_attach_address_method *to_unit_address_to_attach_address;
519   hw_unit_size_to_attach_size_method *to_unit_size_to_attach_size;
520
521   /* related data */
522   struct hw_property_data *properties_of_hw;
523   struct hw_port_data *ports_of_hw;
524   struct hw_base_data *base_of_hw;
525   struct hw_alloc_data *alloc_of_hw;
526   struct hw_event_data *events_of_hw;
527
528 };
529
530
531 #endif