hw/block/pflash_cfi01.c

   1 /*
   2  *  CFI parallel flash with Intel command set emulation
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2006 Thorsten Zitterell
   5  *  Copyright (c) 2005 Jocelyn Mayer
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19  */
  20
  21 /*
  22  * For now, this code can emulate flashes of 1, 2 or 4 bytes width.
  23  * Supported commands/modes are:
  24  * - flash read
  25  * - flash write
  26  * - flash ID read
  27  * - sector erase
  28  * - CFI queries
  29  *
  30  * It does not support timings
  31  * It does not support flash interleaving
  32  * It does not implement software data protection as found in many real chips
  33  * It does not implement erase suspend/resume commands
  34  * It does not implement multiple sectors erase
  35  *
  36  * It does not implement much more ...
  37  */
  38
  39 #include "qemu/osdep.h"
  40 #include "hw/hw.h"
  41 #include "hw/block/block.h"
  42 #include "hw/block/flash.h"
  43 #include "sysemu/block-backend.h"
  44 #include "qapi/error.h"
  45 #include "qemu/timer.h"
  46 #include "qemu/bitops.h"
  47 #include "qemu/host-utils.h"
  48 #include "qemu/log.h"
  49 #include "hw/sysbus.h"
  50 #include "sysemu/sysemu.h"
  51 #include "trace.h"
  52
  53 /* #define PFLASH_DEBUG */
  54 #ifdef PFLASH_DEBUG
  55 #define DPRINTF(fmt, ...)                                   \
  56 do {                                                        \
  57     fprintf(stderr, "PFLASH: " fmt , ## __VA_ARGS__);       \
  58 } while (0)
  59 #else
  60 #define DPRINTF(fmt, ...) do { } while (0)
  61 #endif
  62
  63 #define PFLASH_BE          0
  64 #define PFLASH_SECURE      1
  65
  66 struct PFlashCFI01 {
  67     /*< private >*/
  68     SysBusDevice parent_obj;
  69     /*< public >*/
  70
  71     BlockBackend *blk;
  72     uint32_t nb_blocs;
  73     uint64_t sector_len;
  74     uint8_t bank_width;
  75     uint8_t device_width; /* If 0, device width not specified. */
  76     uint8_t max_device_width;  /* max device width in bytes */
  77     uint32_t features;
  78     uint8_t wcycle; /* if 0, the flash is read normally */
  79     int ro;
  80     uint8_t cmd;
  81     uint8_t status;
  82     uint16_t ident0;
  83     uint16_t ident1;
  84     uint16_t ident2;
  85     uint16_t ident3;
  86     uint8_t cfi_table[0x52];
  87     uint64_t counter;
  88     unsigned int writeblock_size;
  89     QEMUTimer *timer;
  90     MemoryRegion mem;
  91     char *name;
  92     void *storage;
  93     VMChangeStateEntry *vmstate;
  94     bool old_multiple_chip_handling;
  95 };
  96
  97 static int pflash_post_load(void *opaque, int version_id);
  98
  99 static const VMStateDescription vmstate_pflash = {
 100     .name = "pflash_cfi01",
 101     .version_id = 1,
 102     .minimum_version_id = 1,
 103     .post_load = pflash_post_load,
 104     .fields = (VMStateField[]) {
 105         VMSTATE_UINT8(wcycle, PFlashCFI01),
 106         VMSTATE_UINT8(cmd, PFlashCFI01),
 107         VMSTATE_UINT8(status, PFlashCFI01),
 108         VMSTATE_UINT64(counter, PFlashCFI01),
 109         VMSTATE_END_OF_LIST()
 110     }
 111 };
 112
 113 static void pflash_timer (void *opaque)
 114 {
 115     PFlashCFI01 *pfl = opaque;
 116
 117     trace_pflash_timer_expired(pfl->cmd);
 118     /* Reset flash */
 119     pfl->status ^= 0x80;
 120     memory_region_rom_device_set_romd(&pfl->mem, true);
 121     pfl->wcycle = 0;
 122     pfl->cmd = 0;
 123 }
 124
 125 /* Perform a CFI query based on the bank width of the flash.
 126  * If this code is called we know we have a device_width set for
 127  * this flash.
 128  */
 129 static uint32_t pflash_cfi_query(PFlashCFI01 *pfl, hwaddr offset)
 130 {
 131     int i;
 132     uint32_t resp = 0;
 133     hwaddr boff;
 134
 135     /* Adjust incoming offset to match expected device-width
 136      * addressing. CFI query addresses are always specified in terms of
 137      * the maximum supported width of the device.  This means that x8
 138      * devices and x8/x16 devices in x8 mode behave differently.  For
 139      * devices that are not used at their max width, we will be
 140      * provided with addresses that use higher address bits than
 141      * expected (based on the max width), so we will shift them lower
 142      * so that they will match the addresses used when
 143      * device_width==max_device_width.
 144      */
 145     boff = offset >> (ctz32(pfl->bank_width) +
 146                       ctz32(pfl->max_device_width) - ctz32(pfl->device_width));
 147
 148     if (boff >= sizeof(pfl->cfi_table)) {
 149         return 0;
 150     }
 151     /* Now we will construct the CFI response generated by a single
 152      * device, then replicate that for all devices that make up the
 153      * bus.  For wide parts used in x8 mode, CFI query responses
 154      * are different than native byte-wide parts.
 155      */
 156     resp = pfl->cfi_table[boff];
 157     if (pfl->device_width != pfl->max_device_width) {
 158         /* The only case currently supported is x8 mode for a
 159          * wider part.
 160          */
 161         if (pfl->device_width != 1 || pfl->bank_width > 4) {
 162             DPRINTF("%s: Unsupported device configuration: "
 163                     "device_width=%d, max_device_width=%d\n",
 164                     __func__, pfl->device_width,
 165                     pfl->max_device_width);
 166             return 0;
 167         }
 168         /* CFI query data is repeated, rather than zero padded for
 169          * wide devices used in x8 mode.
 170          */
 171         for (i = 1; i < pfl->max_device_width; i++) {
 172             resp = deposit32(resp, 8 * i, 8, pfl->cfi_table[boff]);
 173         }
 174     }
 175     /* Replicate responses for each device in bank. */
 176     if (pfl->device_width < pfl->bank_width) {
 177         for (i = pfl->device_width;
 178              i < pfl->bank_width; i += pfl->device_width) {
 179             resp = deposit32(resp, 8 * i, 8 * pfl->device_width, resp);
 180         }
 181     }
 182
 183     return resp;
 184 }
 185
 186
 187
 188 /* Perform a device id query based on the bank width of the flash. */
 189 static uint32_t pflash_devid_query(PFlashCFI01 *pfl, hwaddr offset)
 190 {
 191     int i;
 192     uint32_t resp;
 193     hwaddr boff;
 194
 195     /* Adjust incoming offset to match expected device-width
 196      * addressing. Device ID read addresses are always specified in
 197      * terms of the maximum supported width of the device.  This means
 198      * that x8 devices and x8/x16 devices in x8 mode behave
 199      * differently. For devices that are not used at their max width,
 200      * we will be provided with addresses that use higher address bits
 201      * than expected (based on the max width), so we will shift them
 202      * lower so that they will match the addresses used when
 203      * device_width==max_device_width.
 204      */
 205     boff = offset >> (ctz32(pfl->bank_width) +
 206                       ctz32(pfl->max_device_width) - ctz32(pfl->device_width));
 207
 208     /* Mask off upper bits which may be used in to query block
 209      * or sector lock status at other addresses.
 210      * Offsets 2/3 are block lock status, is not emulated.
 211      */
 212     switch (boff & 0xFF) {
 213     case 0:
 214         resp = pfl->ident0;
 215         trace_pflash_manufacturer_id(resp);
 216         break;
 217     case 1:
 218         resp = pfl->ident1;
 219         trace_pflash_device_id(resp);
 220         break;
 221     default:
 222         trace_pflash_device_info(offset);
 223         return 0;
 224         break;
 225     }
 226     /* Replicate responses for each device in bank. */
 227     if (pfl->device_width < pfl->bank_width) {
 228         for (i = pfl->device_width;
 229               i < pfl->bank_width; i += pfl->device_width) {
 230             resp = deposit32(resp, 8 * i, 8 * pfl->device_width, resp);
 231         }
 232     }
 233
 234     return resp;
 235 }
 236
 237 static uint32_t pflash_data_read(PFlashCFI01 *pfl, hwaddr offset,
 238                                  int width, int be)
 239 {
 240     uint8_t *p;
 241     uint32_t ret;
 242
 243     p = pfl->storage;
 244     switch (width) {
 245     case 1:
 246         ret = p[offset];
 247         trace_pflash_data_read8(offset, ret);
 248         break;
 249     case 2:
 250         if (be) {
 251             ret = p[offset] << 8;
 252             ret |= p[offset + 1];
 253         } else {
 254             ret = p[offset];
 255             ret |= p[offset + 1] << 8;
 256         }
 257         trace_pflash_data_read16(offset, ret);
 258         break;
 259     case 4:
 260         if (be) {
 261             ret = p[offset] << 24;
 262             ret |= p[offset + 1] << 16;
 263             ret |= p[offset + 2] << 8;
 264             ret |= p[offset + 3];
 265         } else {
 266             ret = p[offset];
 267             ret |= p[offset + 1] << 8;
 268             ret |= p[offset + 2] << 16;
 269             ret |= p[offset + 3] << 24;
 270         }
 271         trace_pflash_data_read32(offset, ret);
 272         break;
 273     default:
 274         DPRINTF("BUG in %s\n", __func__);
 275         abort();
 276     }
 277     return ret;
 278 }
 279
 280 static uint32_t pflash_read(PFlashCFI01 *pfl, hwaddr offset,
 281                             int width, int be)
 282 {
 283     hwaddr boff;
 284     uint32_t ret;
 285
 286     ret = -1;
 287     trace_pflash_read(offset, pfl->cmd, width, pfl->wcycle);
 288     switch (pfl->cmd) {
 289     default:
 290         /* This should never happen : reset state & treat it as a read */
 291         DPRINTF("%s: unknown command state: %x\n", __func__, pfl->cmd);
 292         pfl->wcycle = 0;
 293         pfl->cmd = 0;
 294         /* fall through to read code */
 295     case 0x00:
 296         /* Flash area read */
 297         ret = pflash_data_read(pfl, offset, width, be);
 298         break;
 299     case 0x10: /* Single byte program */
 300     case 0x20: /* Block erase */
 301     case 0x28: /* Block erase */
 302     case 0x40: /* single byte program */
 303     case 0x50: /* Clear status register */
 304     case 0x60: /* Block /un)lock */
 305     case 0x70: /* Status Register */
 306     case 0xe8: /* Write block */
 307         /* Status register read.  Return status from each device in
 308          * bank.
 309          */
 310         ret = pfl->status;
 311         if (pfl->device_width && width > pfl->device_width) {
 312             int shift = pfl->device_width * 8;
 313             while (shift + pfl->device_width * 8 <= width * 8) {
 314                 ret |= pfl->status << shift;
 315                 shift += pfl->device_width * 8;
 316             }
 317         } else if (!pfl->device_width && width > 2) {
 318             /* Handle 32 bit flash cases where device width is not
 319              * set. (Existing behavior before device width added.)
 320              */
 321             ret |= pfl->status << 16;
 322         }
 323         DPRINTF("%s: status %x\n", __func__, ret);
 324         break;
 325     case 0x90:
 326         if (!pfl->device_width) {
 327             /* Preserve old behavior if device width not specified */
 328             boff = offset & 0xFF;
 329             if (pfl->bank_width == 2) {
 330                 boff = boff >> 1;
 331             } else if (pfl->bank_width == 4) {
 332                 boff = boff >> 2;
 333             }
 334
 335             switch (boff) {
 336             case 0:
 337                 ret = pfl->ident0 << 8 | pfl->ident1;
 338                 trace_pflash_manufacturer_id(ret);
 339                 break;
 340             case 1:
 341                 ret = pfl->ident2 << 8 | pfl->ident3;
 342                 trace_pflash_device_id(ret);
 343                 break;
 344             default:
 345                 trace_pflash_device_info(boff);
 346                 ret = 0;
 347                 break;
 348             }
 349         } else {
 350             /* If we have a read larger than the bank_width, combine multiple
 351              * manufacturer/device ID queries into a single response.
 352              */
 353             int i;
 354             for (i = 0; i < width; i += pfl->bank_width) {
 355                 ret = deposit32(ret, i * 8, pfl->bank_width * 8,
 356                                 pflash_devid_query(pfl,
 357                                                  offset + i * pfl->bank_width));
 358             }
 359         }
 360         break;
 361     case 0x98: /* Query mode */
 362         if (!pfl->device_width) {
 363             /* Preserve old behavior if device width not specified */
 364             boff = offset & 0xFF;
 365             if (pfl->bank_width == 2) {
 366                 boff = boff >> 1;
 367             } else if (pfl->bank_width == 4) {
 368                 boff = boff >> 2;
 369             }
 370
 371             if (boff < sizeof(pfl->cfi_table)) {
 372                 ret = pfl->cfi_table[boff];
 373             } else {
 374                 ret = 0;
 375             }
 376         } else {
 377             /* If we have a read larger than the bank_width, combine multiple
 378              * CFI queries into a single response.
 379              */
 380             int i;
 381             for (i = 0; i < width; i += pfl->bank_width) {
 382                 ret = deposit32(ret, i * 8, pfl->bank_width * 8,
 383                                 pflash_cfi_query(pfl,
 384                                                  offset + i * pfl->bank_width));
 385             }
 386         }
 387
 388         break;
 389     }
 390     return ret;
 391 }
 392
 393 /* update flash content on disk */
 394 static void pflash_update(PFlashCFI01 *pfl, int offset,
 395                           int size)
 396 {
 397     int offset_end;
 398     if (pfl->blk) {
 399         offset_end = offset + size;
 400         /* widen to sector boundaries */
 401         offset = QEMU_ALIGN_DOWN(offset, BDRV_SECTOR_SIZE);
 402         offset_end = QEMU_ALIGN_UP(offset_end, BDRV_SECTOR_SIZE);
 403         blk_pwrite(pfl->blk, offset, pfl->storage + offset,
 404                    offset_end - offset, 0);
 405     }
 406 }
 407
 408 static inline void pflash_data_write(PFlashCFI01 *pfl, hwaddr offset,
 409                                      uint32_t value, int width, int be)
 410 {
 411     uint8_t *p = pfl->storage;
 412
 413     trace_pflash_data_write(offset, value, width, pfl->counter);
 414     switch (width) {
 415     case 1:
 416         p[offset] = value;
 417         break;
 418     case 2:
 419         if (be) {
 420             p[offset] = value >> 8;
 421             p[offset + 1] = value;
 422         } else {
 423             p[offset] = value;
 424             p[offset + 1] = value >> 8;
 425         }
 426         break;
 427     case 4:
 428         if (be) {
 429             p[offset] = value >> 24;
 430             p[offset + 1] = value >> 16;
 431             p[offset + 2] = value >> 8;
 432             p[offset + 3] = value;
 433         } else {
 434             p[offset] = value;
 435             p[offset + 1] = value >> 8;
 436             p[offset + 2] = value >> 16;
 437             p[offset + 3] = value >> 24;
 438         }
 439         break;
 440     }
 441
 442 }
 443
 444 static void pflash_write(PFlashCFI01 *pfl, hwaddr offset,
 445                          uint32_t value, int width, int be)
 446 {
 447     uint8_t *p;
 448     uint8_t cmd;
 449
 450     cmd = value;
 451
 452     trace_pflash_write(offset, value, width, pfl->wcycle);
 453     if (!pfl->wcycle) {
 454         /* Set the device in I/O access mode */
 455         memory_region_rom_device_set_romd(&pfl->mem, false);
 456     }
 457
 458     switch (pfl->wcycle) {
 459     case 0:
 460         /* read mode */
 461         switch (cmd) {
 462         case 0x00: /* ??? */
 463             goto reset_flash;
 464         case 0x10: /* Single Byte Program */
 465         case 0x40: /* Single Byte Program */
 466             DPRINTF("%s: Single Byte Program\n", __func__);
 467             break;
 468         case 0x20: /* Block erase */
 469             p = pfl->storage;
 470             offset &= ~(pfl->sector_len - 1);
 471
 472             DPRINTF("%s: block erase at " TARGET_FMT_plx " bytes %x\n",
 473                     __func__, offset, (unsigned)pfl->sector_len);
 474
 475             if (!pfl->ro) {
 476                 memset(p + offset, 0xff, pfl->sector_len);
 477                 pflash_update(pfl, offset, pfl->sector_len);
 478             } else {
 479                 pfl->status |= 0x20; /* Block erase error */
 480             }
 481             pfl->status |= 0x80; /* Ready! */
 482             break;
 483         case 0x50: /* Clear status bits */
 484             DPRINTF("%s: Clear status bits\n", __func__);
 485             pfl->status = 0x0;
 486             goto reset_flash;
 487         case 0x60: /* Block (un)lock */
 488             DPRINTF("%s: Block unlock\n", __func__);
 489             break;
 490         case 0x70: /* Status Register */
 491             DPRINTF("%s: Read status register\n", __func__);
 492             pfl->cmd = cmd;
 493             return;
 494         case 0x90: /* Read Device ID */
 495             DPRINTF("%s: Read Device information\n", __func__);
 496             pfl->cmd = cmd;
 497             return;
 498         case 0x98: /* CFI query */
 499             DPRINTF("%s: CFI query\n", __func__);
 500             break;
 501         case 0xe8: /* Write to buffer */
 502             DPRINTF("%s: Write to buffer\n", __func__);
 503             /* FIXME should save @offset, @width for case 1+ */
 504             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
 505                           "%s: Write to buffer emulation is flawed\n",
 506                           __func__);
 507             pfl->status |= 0x80; /* Ready! */
 508             break;
 509         case 0xf0: /* Probe for AMD flash */
 510             DPRINTF("%s: Probe for AMD flash\n", __func__);
 511             goto reset_flash;
 512         case 0xff: /* Read array mode */
 513             DPRINTF("%s: Read array mode\n", __func__);
 514             goto reset_flash;
 515         default:
 516             goto error_flash;
 517         }
 518         pfl->wcycle++;
 519         pfl->cmd = cmd;
 520         break;
 521     case 1:
 522         switch (pfl->cmd) {
 523         case 0x10: /* Single Byte Program */
 524         case 0x40: /* Single Byte Program */
 525             DPRINTF("%s: Single Byte Program\n", __func__);
 526             if (!pfl->ro) {
 527                 pflash_data_write(pfl, offset, value, width, be);
 528                 pflash_update(pfl, offset, width);
 529             } else {
 530                 pfl->status |= 0x10; /* Programming error */
 531             }
 532             pfl->status |= 0x80; /* Ready! */
 533             pfl->wcycle = 0;
 534         break;
 535         case 0x20: /* Block erase */
 536         case 0x28:
 537             if (cmd == 0xd0) { /* confirm */
 538                 pfl->wcycle = 0;
 539                 pfl->status |= 0x80;
 540             } else if (cmd == 0xff) { /* read array mode */
 541                 goto reset_flash;
 542             } else
 543                 goto error_flash;
 544
 545             break;
 546         case 0xe8:
 547             /* Mask writeblock size based on device width, or bank width if
 548              * device width not specified.
 549              */
 550             /* FIXME check @offset, @width */
 551             if (pfl->device_width) {
 552                 value = extract32(value, 0, pfl->device_width * 8);
 553             } else {
 554                 value = extract32(value, 0, pfl->bank_width * 8);
 555             }
 556             DPRINTF("%s: block write of %x bytes\n", __func__, value);
 557             pfl->counter = value;
 558             pfl->wcycle++;
 559             break;
 560         case 0x60:
 561             if (cmd == 0xd0) {
 562                 pfl->wcycle = 0;
 563                 pfl->status |= 0x80;
 564             } else if (cmd == 0x01) {
 565                 pfl->wcycle = 0;
 566                 pfl->status |= 0x80;
 567             } else if (cmd == 0xff) {
 568                 goto reset_flash;
 569             } else {
 570                 DPRINTF("%s: Unknown (un)locking command\n", __func__);
 571                 goto reset_flash;
 572             }
 573             break;
 574         case 0x98:
 575             if (cmd == 0xff) {
 576                 goto reset_flash;
 577             } else {
 578                 DPRINTF("%s: leaving query mode\n", __func__);
 579             }
 580             break;
 581         default:
 582             goto error_flash;
 583         }
 584         break;
 585     case 2:
 586         switch (pfl->cmd) {
 587         case 0xe8: /* Block write */
 588             /* FIXME check @offset, @width */
 589             if (!pfl->ro) {
 590                 /*
 591                  * FIXME writing straight to memory is *wrong*.  We
 592                  * should write to a buffer, and flush it to memory
 593                  * only on confirm command (see below).
 594                  */
 595                 pflash_data_write(pfl, offset, value, width, be);
 596             } else {
 597                 pfl->status |= 0x10; /* Programming error */
 598             }
 599
 600             pfl->status |= 0x80;
 601
 602             if (!pfl->counter) {
 603                 hwaddr mask = pfl->writeblock_size - 1;
 604                 mask = ~mask;
 605
 606                 DPRINTF("%s: block write finished\n", __func__);
 607                 pfl->wcycle++;
 608                 if (!pfl->ro) {
 609                     /* Flush the entire write buffer onto backing storage.  */
 610                     /* FIXME premature! */
 611                     pflash_update(pfl, offset & mask, pfl->writeblock_size);
 612                 } else {
 613                     pfl->status |= 0x10; /* Programming error */
 614                 }
 615             }
 616
 617             pfl->counter--;
 618             break;
 619         default:
 620             goto error_flash;
 621         }
 622         break;
 623     case 3: /* Confirm mode */
 624         switch (pfl->cmd) {
 625         case 0xe8: /* Block write */
 626             if (cmd == 0xd0) {
 627                 /* FIXME this is where we should write out the buffer */
 628                 pfl->wcycle = 0;
 629                 pfl->status |= 0x80;
 630             } else {
 631                 qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
 632                     "%s: Aborting write to buffer not implemented,"
 633                     " the data is already written to storage!\n"
 634                     "Flash device reset into READ mode.\n",
 635                     __func__);
 636                 goto reset_flash;
 637             }
 638             break;
 639         default:
 640             goto error_flash;
 641         }
 642         break;
 643     default:
 644         /* Should never happen */
 645         DPRINTF("%s: invalid write state\n",  __func__);
 646         goto reset_flash;
 647     }
 648     return;
 649
 650  error_flash:
 651     qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "%s: Unimplemented flash cmd sequence "
 652                   "(offset " TARGET_FMT_plx ", wcycle 0x%x cmd 0x%x value 0x%x)"
 653                   "\n", __func__, offset, pfl->wcycle, pfl->cmd, value);
 654
 655  reset_flash:
 656     trace_pflash_reset();
 657     memory_region_rom_device_set_romd(&pfl->mem, true);
 658     pfl->wcycle = 0;
 659     pfl->cmd = 0;
 660 }
 661
 662
 663 static MemTxResult pflash_mem_read_with_attrs(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *value,
 664                                               unsigned len, MemTxAttrs attrs)
 665 {
 666     PFlashCFI01 *pfl = opaque;
 667     bool be = !!(pfl->features & (1 << PFLASH_BE));
 668
 669     if ((pfl->features & (1 << PFLASH_SECURE)) && !attrs.secure) {
 670         *value = pflash_data_read(opaque, addr, len, be);
 671     } else {
 672         *value = pflash_read(opaque, addr, len, be);
 673     }
 674     return MEMTX_OK;
 675 }
 676
 677 static MemTxResult pflash_mem_write_with_attrs(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t value,
 678                                                unsigned len, MemTxAttrs attrs)
 679 {
 680     PFlashCFI01 *pfl = opaque;
 681     bool be = !!(pfl->features & (1 << PFLASH_BE));
 682
 683     if ((pfl->features & (1 << PFLASH_SECURE)) && !attrs.secure) {
 684         return MEMTX_ERROR;
 685     } else {
 686         pflash_write(opaque, addr, value, len, be);
 687         return MEMTX_OK;
 688     }
 689 }
 690
 691 static const MemoryRegionOps pflash_cfi01_ops = {
 692     .read_with_attrs = pflash_mem_read_with_attrs,
 693     .write_with_attrs = pflash_mem_write_with_attrs,
 694     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
 695 };
 696
 697 static void pflash_cfi01_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
 698 {
 699     PFlashCFI01 *pfl = PFLASH_CFI01(dev);
 700     uint64_t total_len;
 701     int ret;
 702     uint64_t blocks_per_device, sector_len_per_device, device_len;
 703     int num_devices;
 704     Error *local_err = NULL;
 705
 706     if (pfl->sector_len == 0) {
 707         error_setg(errp, "attribute \"sector-length\" not specified or zero.");
 708         return;
 709     }
 710     if (pfl->nb_blocs == 0) {
 711         error_setg(errp, "attribute \"num-blocks\" not specified or zero.");
 712         return;
 713     }
 714     if (pfl->name == NULL) {
 715         error_setg(errp, "attribute \"name\" not specified.");
 716         return;
 717     }
 718
 719     total_len = pfl->sector_len * pfl->nb_blocs;
 720
 721     /* These are only used to expose the parameters of each device
 722      * in the cfi_table[].
 723      */
 724     num_devices = pfl->device_width ? (pfl->bank_width / pfl->device_width) : 1;
 725     if (pfl->old_multiple_chip_handling) {
 726         blocks_per_device = pfl->nb_blocs / num_devices;
 727         sector_len_per_device = pfl->sector_len;
 728     } else {
 729         blocks_per_device = pfl->nb_blocs;
 730         sector_len_per_device = pfl->sector_len / num_devices;
 731     }
 732     device_len = sector_len_per_device * blocks_per_device;
 733
 734     memory_region_init_rom_device(
 735         &pfl->mem, OBJECT(dev),
 736         &pflash_cfi01_ops,
 737         pfl,
 738         pfl->name, total_len, &local_err);
 739     if (local_err) {
 740         error_propagate(errp, local_err);
 741         return;
 742     }
 743
 744     pfl->storage = memory_region_get_ram_ptr(&pfl->mem);
 745     sysbus_init_mmio(SYS_BUS_DEVICE(dev), &pfl->mem);
 746
 747     if (pfl->blk) {
 748         uint64_t perm;
 749         pfl->ro = blk_is_read_only(pfl->blk);
 750         perm = BLK_PERM_CONSISTENT_READ | (pfl->ro ? 0 : BLK_PERM_WRITE);
 751         ret = blk_set_perm(pfl->blk, perm, BLK_PERM_ALL, errp);
 752         if (ret < 0) {
 753             return;
 754         }
 755     } else {
 756         pfl->ro = 0;
 757     }
 758
 759     if (pfl->blk) {
 760         if (!blk_check_size_and_read_all(pfl->blk, pfl->storage, total_len,
 761                                          errp)) {
 762             vmstate_unregister_ram(&pfl->mem, DEVICE(pfl));
 763             return;
 764         }
 765     }
 766
 767     /* Default to devices being used at their maximum device width. This was
 768      * assumed before the device_width support was added.
 769      */
 770     if (!pfl->max_device_width) {
 771         pfl->max_device_width = pfl->device_width;
 772     }
 773
 774     pfl->timer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, pflash_timer, pfl);
 775     pfl->wcycle = 0;
 776     pfl->cmd = 0;
 777     pfl->status = 0;
 778     /* Hardcoded CFI table */
 779     /* Standard "QRY" string */
 780     pfl->cfi_table[0x10] = 'Q';
 781     pfl->cfi_table[0x11] = 'R';
 782     pfl->cfi_table[0x12] = 'Y';
 783     /* Command set (Intel) */
 784     pfl->cfi_table[0x13] = 0x01;
 785     pfl->cfi_table[0x14] = 0x00;
 786     /* Primary extended table address (none) */
 787     pfl->cfi_table[0x15] = 0x31;
 788     pfl->cfi_table[0x16] = 0x00;
 789     /* Alternate command set (none) */
 790     pfl->cfi_table[0x17] = 0x00;
 791     pfl->cfi_table[0x18] = 0x00;
 792     /* Alternate extended table (none) */
 793     pfl->cfi_table[0x19] = 0x00;
 794     pfl->cfi_table[0x1A] = 0x00;
 795     /* Vcc min */
 796     pfl->cfi_table[0x1B] = 0x45;
 797     /* Vcc max */
 798     pfl->cfi_table[0x1C] = 0x55;
 799     /* Vpp min (no Vpp pin) */
 800     pfl->cfi_table[0x1D] = 0x00;
 801     /* Vpp max (no Vpp pin) */
 802     pfl->cfi_table[0x1E] = 0x00;
 803     /* Reserved */
 804     pfl->cfi_table[0x1F] = 0x07;
 805     /* Timeout for min size buffer write */
 806     pfl->cfi_table[0x20] = 0x07;
 807     /* Typical timeout for block erase */
 808     pfl->cfi_table[0x21] = 0x0a;
 809     /* Typical timeout for full chip erase (4096 ms) */
 810     pfl->cfi_table[0x22] = 0x00;
 811     /* Reserved */
 812     pfl->cfi_table[0x23] = 0x04;
 813     /* Max timeout for buffer write */
 814     pfl->cfi_table[0x24] = 0x04;
 815     /* Max timeout for block erase */
 816     pfl->cfi_table[0x25] = 0x04;
 817     /* Max timeout for chip erase */
 818     pfl->cfi_table[0x26] = 0x00;
 819     /* Device size */
 820     pfl->cfi_table[0x27] = ctz32(device_len); /* + 1; */
 821     /* Flash device interface (8 & 16 bits) */
 822     pfl->cfi_table[0x28] = 0x02;
 823     pfl->cfi_table[0x29] = 0x00;
 824     /* Max number of bytes in multi-bytes write */
 825     if (pfl->bank_width == 1) {
 826         pfl->cfi_table[0x2A] = 0x08;
 827     } else {
 828         pfl->cfi_table[0x2A] = 0x0B;
 829     }
 830     pfl->writeblock_size = 1 << pfl->cfi_table[0x2A];
 831     if (!pfl->old_multiple_chip_handling && num_devices > 1) {
 832         pfl->writeblock_size *= num_devices;
 833     }
 834
 835     pfl->cfi_table[0x2B] = 0x00;
 836     /* Number of erase block regions (uniform) */
 837     pfl->cfi_table[0x2C] = 0x01;
 838     /* Erase block region 1 */
 839     pfl->cfi_table[0x2D] = blocks_per_device - 1;
 840     pfl->cfi_table[0x2E] = (blocks_per_device - 1) >> 8;
 841     pfl->cfi_table[0x2F] = sector_len_per_device >> 8;
 842     pfl->cfi_table[0x30] = sector_len_per_device >> 16;
 843
 844     /* Extended */
 845     pfl->cfi_table[0x31] = 'P';
 846     pfl->cfi_table[0x32] = 'R';
 847     pfl->cfi_table[0x33] = 'I';
 848
 849     pfl->cfi_table[0x34] = '1';
 850     pfl->cfi_table[0x35] = '0';
 851
 852     pfl->cfi_table[0x36] = 0x00;
 853     pfl->cfi_table[0x37] = 0x00;
 854     pfl->cfi_table[0x38] = 0x00;
 855     pfl->cfi_table[0x39] = 0x00;
 856
 857     pfl->cfi_table[0x3a] = 0x00;
 858
 859     pfl->cfi_table[0x3b] = 0x00;
 860     pfl->cfi_table[0x3c] = 0x00;
 861
 862     pfl->cfi_table[0x3f] = 0x01; /* Number of protection fields */
 863 }
 864
 865 static Property pflash_cfi01_properties[] = {
 866     DEFINE_PROP_DRIVE("drive", PFlashCFI01, blk),
 867     /* num-blocks is the number of blocks actually visible to the guest,
 868      * ie the total size of the device divided by the sector length.
 869      * If we're emulating flash devices wired in parallel the actual
 870      * number of blocks per indvidual device will differ.
 871      */
 872     DEFINE_PROP_UINT32("num-blocks", PFlashCFI01, nb_blocs, 0),
 873     DEFINE_PROP_UINT64("sector-length", PFlashCFI01, sector_len, 0),
 874     /* width here is the overall width of this QEMU device in bytes.
 875      * The QEMU device may be emulating a number of flash devices
 876      * wired up in parallel; the width of each individual flash
 877      * device should be specified via device-width. If the individual
 878      * devices have a maximum width which is greater than the width
 879      * they are being used for, this maximum width should be set via
 880      * max-device-width (which otherwise defaults to device-width).
 881      * So for instance a 32-bit wide QEMU flash device made from four
 882      * 16-bit flash devices used in 8-bit wide mode would be configured
 883      * with width = 4, device-width = 1, max-device-width = 2.
 884      *
 885      * If device-width is not specified we default to backwards
 886      * compatible behaviour which is a bad emulation of two
 887      * 16 bit devices making up a 32 bit wide QEMU device. This
 888      * is deprecated for new uses of this device.
 889      */
 890     DEFINE_PROP_UINT8("width", PFlashCFI01, bank_width, 0),
 891     DEFINE_PROP_UINT8("device-width", PFlashCFI01, device_width, 0),
 892     DEFINE_PROP_UINT8("max-device-width", PFlashCFI01, max_device_width, 0),
 893     DEFINE_PROP_BIT("big-endian", PFlashCFI01, features, PFLASH_BE, 0),
 894     DEFINE_PROP_BIT("secure", PFlashCFI01, features, PFLASH_SECURE, 0),
 895     DEFINE_PROP_UINT16("id0", PFlashCFI01, ident0, 0),
 896     DEFINE_PROP_UINT16("id1", PFlashCFI01, ident1, 0),
 897     DEFINE_PROP_UINT16("id2", PFlashCFI01, ident2, 0),
 898     DEFINE_PROP_UINT16("id3", PFlashCFI01, ident3, 0),
 899     DEFINE_PROP_STRING("name", PFlashCFI01, name),
 900     DEFINE_PROP_BOOL("old-multiple-chip-handling", PFlashCFI01,
 901                      old_multiple_chip_handling, false),
 902     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
 903 };
 904
 905 static void pflash_cfi01_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
 906 {
 907     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
 908
 909     dc->realize = pflash_cfi01_realize;
 910     dc->props = pflash_cfi01_properties;
 911     dc->vmsd = &vmstate_pflash;
 912     set_bit(DEVICE_CATEGORY_STORAGE, dc->categories);
 913 }
 914
 915
 916 static const TypeInfo pflash_cfi01_info = {
 917     .name           = TYPE_PFLASH_CFI01,
 918     .parent         = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
 919     .instance_size  = sizeof(PFlashCFI01),
 920     .class_init     = pflash_cfi01_class_init,
 921 };
 922
 923 static void pflash_cfi01_register_types(void)
 924 {
 925     type_register_static(&pflash_cfi01_info);
 926 }
 927
 928 type_init(pflash_cfi01_register_types)
 929
 930 PFlashCFI01 *pflash_cfi01_register(hwaddr base,
 931                                    const char *name,
 932                                    hwaddr size,
 933                                    BlockBackend *blk,
 934                                    uint32_t sector_len,
 935                                    int bank_width,
 936                                    uint16_t id0, uint16_t id1,
 937                                    uint16_t id2, uint16_t id3,
 938                                    int be)
 939 {
 940     DeviceState *dev = qdev_create(NULL, TYPE_PFLASH_CFI01);
 941
 942     if (blk) {
 943         qdev_prop_set_drive(dev, "drive", blk, &error_abort);
 944     }
 945     assert(size % sector_len == 0);
 946     qdev_prop_set_uint32(dev, "num-blocks", size / sector_len);
 947     qdev_prop_set_uint64(dev, "sector-length", sector_len);
 948     qdev_prop_set_uint8(dev, "width", bank_width);
 949     qdev_prop_set_bit(dev, "big-endian", !!be);
 950     qdev_prop_set_uint16(dev, "id0", id0);
 951     qdev_prop_set_uint16(dev, "id1", id1);
 952     qdev_prop_set_uint16(dev, "id2", id2);
 953     qdev_prop_set_uint16(dev, "id3", id3);
 954     qdev_prop_set_string(dev, "name", name);
 955     qdev_init_nofail(dev);
 956
 957     sysbus_mmio_map(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0, base);
 958     return PFLASH_CFI01(dev);
 959 }
 960
 961 BlockBackend *pflash_cfi01_get_blk(PFlashCFI01 *fl)
 962 {
 963     return fl->blk;
 964 }
 965
 966 MemoryRegion *pflash_cfi01_get_memory(PFlashCFI01 *fl)
 967 {
 968     return &fl->mem;
 969 }
 970
 971 static void postload_update_cb(void *opaque, int running, RunState state)
 972 {
 973     PFlashCFI01 *pfl = opaque;
 974
 975     /* This is called after bdrv_invalidate_cache_all.  */
 976     qemu_del_vm_change_state_handler(pfl->vmstate);
 977     pfl->vmstate = NULL;
 978
 979     DPRINTF("%s: updating bdrv for %s\n", __func__, pfl->name);
 980     pflash_update(pfl, 0, pfl->sector_len * pfl->nb_blocs);
 981 }
 982
 983 static int pflash_post_load(void *opaque, int version_id)
 984 {
 985     PFlashCFI01 *pfl = opaque;
 986
 987     if (!pfl->ro) {
 988         pfl->vmstate = qemu_add_vm_change_state_handler(postload_update_cb,
 989                                                         pfl);
 990     }
 991     return 0;
 992 }