]> Git Repo - qemu.git/blob - hw/hppa/dino.c
tests/docker: Remove old Debian 9 containers
[qemu.git] / hw / hppa / dino.c
1 /*
2  * HP-PARISC Dino PCI chipset emulation, as in B160L and similiar machines
3  *
4  * (C) 2017-2019 by Helge Deller <[email protected]>
5  *
6  * This work is licensed under the GNU GPL license version 2 or later.
7  *
8  * Documentation available at:
9  * https://parisc.wiki.kernel.org/images-parisc/9/91/Dino_ers.pdf
10  * https://parisc.wiki.kernel.org/images-parisc/7/70/Dino_3_1_Errata.pdf
11  */
12
13 #include "qemu/osdep.h"
14 #include "qemu/module.h"
15 #include "qemu/units.h"
16 #include "qapi/error.h"
17 #include "cpu.h"
18 #include "hw/irq.h"
19 #include "hw/pci/pci.h"
20 #include "hw/pci/pci_bus.h"
21 #include "migration/vmstate.h"
22 #include "hppa_sys.h"
23 #include "exec/address-spaces.h"
24 #include "trace.h"
25 #include "qom/object.h"
26
27
28 #define TYPE_DINO_PCI_HOST_BRIDGE "dino-pcihost"
29
30 #define DINO_IAR0               0x004
31 #define DINO_IODC               0x008
32 #define DINO_IRR0               0x00C  /* RO */
33 #define DINO_IAR1               0x010
34 #define DINO_IRR1               0x014  /* RO */
35 #define DINO_IMR                0x018
36 #define DINO_IPR                0x01C
37 #define DINO_TOC_ADDR           0x020
38 #define DINO_ICR                0x024
39 #define DINO_ILR                0x028  /* RO */
40 #define DINO_IO_COMMAND         0x030  /* WO */
41 #define DINO_IO_STATUS          0x034  /* RO */
42 #define DINO_IO_CONTROL         0x038
43 #define DINO_IO_GSC_ERR_RESP    0x040  /* RO */
44 #define DINO_IO_ERR_INFO        0x044  /* RO */
45 #define DINO_IO_PCI_ERR_RESP    0x048  /* RO */
46 #define DINO_IO_FBB_EN          0x05c
47 #define DINO_IO_ADDR_EN         0x060
48 #define DINO_PCI_CONFIG_ADDR    0x064
49 #define DINO_PCI_CONFIG_DATA    0x068
50 #define DINO_PCI_IO_DATA        0x06c
51 #define DINO_PCI_MEM_DATA       0x070  /* Dino 3.x only */
52 #define DINO_GSC2X_CONFIG       0x7b4  /* RO */
53 #define DINO_GMASK              0x800
54 #define DINO_PAMR               0x804
55 #define DINO_PAPR               0x808
56 #define DINO_DAMODE             0x80c
57 #define DINO_PCICMD             0x810
58 #define DINO_PCISTS             0x814  /* R/WC */
59 #define DINO_MLTIM              0x81c
60 #define DINO_BRDG_FEAT          0x820
61 #define DINO_PCIROR             0x824
62 #define DINO_PCIWOR             0x828
63 #define DINO_TLTIM              0x830
64
65 #define DINO_IRQS         11      /* bits 0-10 are architected */
66 #define DINO_IRR_MASK     0x5ff   /* only 10 bits are implemented */
67 #define DINO_LOCAL_IRQS   (DINO_IRQS + 1)
68 #define DINO_MASK_IRQ(x)  (1 << (x))
69
70 #define PCIINTA   0x001
71 #define PCIINTB   0x002
72 #define PCIINTC   0x004
73 #define PCIINTD   0x008
74 #define PCIINTE   0x010
75 #define PCIINTF   0x020
76 #define GSCEXTINT 0x040
77 /* #define xxx       0x080 - bit 7 is "default" */
78 /* #define xxx    0x100 - bit 8 not used */
79 /* #define xxx    0x200 - bit 9 not used */
80 #define RS232INT  0x400
81
82 #define DINO_MEM_CHUNK_SIZE (8 * MiB)
83
84 OBJECT_DECLARE_SIMPLE_TYPE(DinoState, DINO_PCI_HOST_BRIDGE)
85
86 #define DINO800_REGS (1 + (DINO_TLTIM - DINO_GMASK) / 4)
87 static const uint32_t reg800_keep_bits[DINO800_REGS] = {
88     MAKE_64BIT_MASK(0, 1),  /* GMASK */
89     MAKE_64BIT_MASK(0, 7),  /* PAMR */
90     MAKE_64BIT_MASK(0, 7),  /* PAPR */
91     MAKE_64BIT_MASK(0, 8),  /* DAMODE */
92     MAKE_64BIT_MASK(0, 7),  /* PCICMD */
93     MAKE_64BIT_MASK(0, 9),  /* PCISTS */
94     MAKE_64BIT_MASK(0, 32), /* Undefined */
95     MAKE_64BIT_MASK(0, 8),  /* MLTIM */
96     MAKE_64BIT_MASK(0, 30), /* BRDG_FEAT */
97     MAKE_64BIT_MASK(0, 24), /* PCIROR */
98     MAKE_64BIT_MASK(0, 22), /* PCIWOR */
99     MAKE_64BIT_MASK(0, 32), /* Undocumented */
100     MAKE_64BIT_MASK(0, 9),  /* TLTIM */
101 };
102
103 struct DinoState {
104     PCIHostState parent_obj;
105
106     /* PCI_CONFIG_ADDR is parent_obj.config_reg, via pci_host_conf_be_ops,
107        so that we can map PCI_CONFIG_DATA to pci_host_data_be_ops.  */
108     uint32_t config_reg_dino; /* keep original copy, including 2 lowest bits */
109
110     uint32_t iar0;
111     uint32_t iar1;
112     uint32_t imr;
113     uint32_t ipr;
114     uint32_t icr;
115     uint32_t ilr;
116     uint32_t io_fbb_en;
117     uint32_t io_addr_en;
118     uint32_t io_control;
119     uint32_t toc_addr;
120
121     uint32_t reg800[DINO800_REGS];
122
123     MemoryRegion this_mem;
124     MemoryRegion pci_mem;
125     MemoryRegion pci_mem_alias[32];
126
127     AddressSpace bm_as;
128     MemoryRegion bm;
129     MemoryRegion bm_ram_alias;
130     MemoryRegion bm_pci_alias;
131     MemoryRegion bm_cpu_alias;
132 };
133
134 /*
135  * Dino can forward memory accesses from the CPU in the range between
136  * 0xf0800000 and 0xff000000 to the PCI bus.
137  */
138 static void gsc_to_pci_forwarding(DinoState *s)
139 {
140     uint32_t io_addr_en, tmp;
141     int enabled, i;
142
143     tmp = extract32(s->io_control, 7, 2);
144     enabled = (tmp == 0x01);
145     io_addr_en = s->io_addr_en;
146     /* Mask out first (=firmware) and last (=Dino) areas. */
147     io_addr_en &= ~(BIT(31) | BIT(0));
148
149     memory_region_transaction_begin();
150     for (i = 1; i < 31; i++) {
151         MemoryRegion *mem = &s->pci_mem_alias[i];
152         if (enabled && (io_addr_en & (1U << i))) {
153             if (!memory_region_is_mapped(mem)) {
154                 uint32_t addr = 0xf0000000 + i * DINO_MEM_CHUNK_SIZE;
155                 memory_region_add_subregion(get_system_memory(), addr, mem);
156             }
157         } else if (memory_region_is_mapped(mem)) {
158             memory_region_del_subregion(get_system_memory(), mem);
159         }
160     }
161     memory_region_transaction_commit();
162 }
163
164 static bool dino_chip_mem_valid(void *opaque, hwaddr addr,
165                                 unsigned size, bool is_write,
166                                 MemTxAttrs attrs)
167 {
168     bool ret = false;
169
170     switch (addr) {
171     case DINO_IAR0:
172     case DINO_IAR1:
173     case DINO_IRR0:
174     case DINO_IRR1:
175     case DINO_IMR:
176     case DINO_IPR:
177     case DINO_ICR:
178     case DINO_ILR:
179     case DINO_IO_CONTROL:
180     case DINO_IO_FBB_EN:
181     case DINO_IO_ADDR_EN:
182     case DINO_PCI_IO_DATA:
183     case DINO_TOC_ADDR:
184     case DINO_GMASK ... DINO_PCISTS:
185     case DINO_MLTIM ... DINO_PCIWOR:
186     case DINO_TLTIM:
187         ret = true;
188         break;
189     case DINO_PCI_IO_DATA + 2:
190         ret = (size <= 2);
191         break;
192     case DINO_PCI_IO_DATA + 1:
193     case DINO_PCI_IO_DATA + 3:
194         ret = (size == 1);
195     }
196     trace_dino_chip_mem_valid(addr, ret);
197     return ret;
198 }
199
200 static MemTxResult dino_chip_read_with_attrs(void *opaque, hwaddr addr,
201                                              uint64_t *data, unsigned size,
202                                              MemTxAttrs attrs)
203 {
204     DinoState *s = opaque;
205     MemTxResult ret = MEMTX_OK;
206     AddressSpace *io;
207     uint16_t ioaddr;
208     uint32_t val;
209
210     switch (addr) {
211     case DINO_PCI_IO_DATA ... DINO_PCI_IO_DATA + 3:
212         /* Read from PCI IO space. */
213         io = &address_space_io;
214         ioaddr = s->parent_obj.config_reg + (addr & 3);
215         switch (size) {
216         case 1:
217             val = address_space_ldub(io, ioaddr, attrs, &ret);
218             break;
219         case 2:
220             val = address_space_lduw_be(io, ioaddr, attrs, &ret);
221             break;
222         case 4:
223             val = address_space_ldl_be(io, ioaddr, attrs, &ret);
224             break;
225         default:
226             g_assert_not_reached();
227         }
228         break;
229
230     case DINO_IO_FBB_EN:
231         val = s->io_fbb_en;
232         break;
233     case DINO_IO_ADDR_EN:
234         val = s->io_addr_en;
235         break;
236     case DINO_IO_CONTROL:
237         val = s->io_control;
238         break;
239
240     case DINO_IAR0:
241         val = s->iar0;
242         break;
243     case DINO_IAR1:
244         val = s->iar1;
245         break;
246     case DINO_IMR:
247         val = s->imr;
248         break;
249     case DINO_ICR:
250         val = s->icr;
251         break;
252     case DINO_IPR:
253         val = s->ipr;
254         /* Any read to IPR clears the register.  */
255         s->ipr = 0;
256         break;
257     case DINO_ILR:
258         val = s->ilr;
259         break;
260     case DINO_IRR0:
261         val = s->ilr & s->imr & ~s->icr;
262         break;
263     case DINO_IRR1:
264         val = s->ilr & s->imr & s->icr;
265         break;
266     case DINO_TOC_ADDR:
267         val = s->toc_addr;
268         break;
269     case DINO_GMASK ... DINO_TLTIM:
270         val = s->reg800[(addr - DINO_GMASK) / 4];
271         if (addr == DINO_PAMR) {
272             val &= ~0x01;  /* LSB is hardwired to 0 */
273         }
274         if (addr == DINO_MLTIM) {
275             val &= ~0x07;  /* 3 LSB are hardwired to 0 */
276         }
277         if (addr == DINO_BRDG_FEAT) {
278             val &= ~(0x10710E0ul | 8); /* bits 5-7, 24 & 15 reserved */
279         }
280         break;
281
282     default:
283         /* Controlled by dino_chip_mem_valid above.  */
284         g_assert_not_reached();
285     }
286
287     trace_dino_chip_read(addr, val);
288     *data = val;
289     return ret;
290 }
291
292 static MemTxResult dino_chip_write_with_attrs(void *opaque, hwaddr addr,
293                                               uint64_t val, unsigned size,
294                                               MemTxAttrs attrs)
295 {
296     DinoState *s = opaque;
297     AddressSpace *io;
298     MemTxResult ret;
299     uint16_t ioaddr;
300     int i;
301
302     trace_dino_chip_write(addr, val);
303
304     switch (addr) {
305     case DINO_IO_DATA ... DINO_PCI_IO_DATA + 3:
306         /* Write into PCI IO space.  */
307         io = &address_space_io;
308         ioaddr = s->parent_obj.config_reg + (addr & 3);
309         switch (size) {
310         case 1:
311             address_space_stb(io, ioaddr, val, attrs, &ret);
312             break;
313         case 2:
314             address_space_stw_be(io, ioaddr, val, attrs, &ret);
315             break;
316         case 4:
317             address_space_stl_be(io, ioaddr, val, attrs, &ret);
318             break;
319         default:
320             g_assert_not_reached();
321         }
322         return ret;
323
324     case DINO_IO_FBB_EN:
325         s->io_fbb_en = val & 0x03;
326         break;
327     case DINO_IO_ADDR_EN:
328         s->io_addr_en = val;
329         gsc_to_pci_forwarding(s);
330         break;
331     case DINO_IO_CONTROL:
332         s->io_control = val;
333         gsc_to_pci_forwarding(s);
334         break;
335
336     case DINO_IAR0:
337         s->iar0 = val;
338         break;
339     case DINO_IAR1:
340         s->iar1 = val;
341         break;
342     case DINO_IMR:
343         s->imr = val;
344         break;
345     case DINO_ICR:
346         s->icr = val;
347         break;
348     case DINO_IPR:
349         /* Any write to IPR clears the register.  */
350         s->ipr = 0;
351         break;
352     case DINO_TOC_ADDR:
353         /* IO_COMMAND of CPU with client_id bits */
354         s->toc_addr = 0xFFFA0030 | (val & 0x1e000);
355         break;
356
357     case DINO_ILR:
358     case DINO_IRR0:
359     case DINO_IRR1:
360         /* These registers are read-only.  */
361         break;
362
363     case DINO_GMASK ... DINO_TLTIM:
364         i = (addr - DINO_GMASK) / 4;
365         val &= reg800_keep_bits[i];
366         s->reg800[i] = val;
367         break;
368
369     default:
370         /* Controlled by dino_chip_mem_valid above.  */
371         g_assert_not_reached();
372     }
373     return MEMTX_OK;
374 }
375
376 static const MemoryRegionOps dino_chip_ops = {
377     .read_with_attrs = dino_chip_read_with_attrs,
378     .write_with_attrs = dino_chip_write_with_attrs,
379     .endianness = DEVICE_BIG_ENDIAN,
380     .valid = {
381         .min_access_size = 1,
382         .max_access_size = 4,
383         .accepts = dino_chip_mem_valid,
384     },
385     .impl = {
386         .min_access_size = 1,
387         .max_access_size = 4,
388     },
389 };
390
391 static const VMStateDescription vmstate_dino = {
392     .name = "Dino",
393     .version_id = 2,
394     .minimum_version_id = 1,
395     .fields = (VMStateField[]) {
396         VMSTATE_UINT32(iar0, DinoState),
397         VMSTATE_UINT32(iar1, DinoState),
398         VMSTATE_UINT32(imr, DinoState),
399         VMSTATE_UINT32(ipr, DinoState),
400         VMSTATE_UINT32(icr, DinoState),
401         VMSTATE_UINT32(ilr, DinoState),
402         VMSTATE_UINT32(io_fbb_en, DinoState),
403         VMSTATE_UINT32(io_addr_en, DinoState),
404         VMSTATE_UINT32(io_control, DinoState),
405         VMSTATE_UINT32(toc_addr, DinoState),
406         VMSTATE_END_OF_LIST()
407     }
408 };
409
410 /* Unlike pci_config_data_le_ops, no check of high bit set in config_reg.  */
411
412 static uint64_t dino_config_data_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned len)
413 {
414     PCIHostState *s = opaque;
415     return pci_data_read(s->bus, s->config_reg | (addr & 3), len);
416 }
417
418 static void dino_config_data_write(void *opaque, hwaddr addr,
419                                    uint64_t val, unsigned len)
420 {
421     PCIHostState *s = opaque;
422     pci_data_write(s->bus, s->config_reg | (addr & 3), val, len);
423 }
424
425 static const MemoryRegionOps dino_config_data_ops = {
426     .read = dino_config_data_read,
427     .write = dino_config_data_write,
428     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
429 };
430
431 static uint64_t dino_config_addr_read(void *opaque, hwaddr addr, unsigned len)
432 {
433     DinoState *s = opaque;
434     return s->config_reg_dino;
435 }
436
437 static void dino_config_addr_write(void *opaque, hwaddr addr,
438                                    uint64_t val, unsigned len)
439 {
440     PCIHostState *s = opaque;
441     DinoState *ds = opaque;
442     ds->config_reg_dino = val; /* keep a copy of original value */
443     s->config_reg = val & ~3U;
444 }
445
446 static const MemoryRegionOps dino_config_addr_ops = {
447     .read = dino_config_addr_read,
448     .write = dino_config_addr_write,
449     .valid.min_access_size = 4,
450     .valid.max_access_size = 4,
451     .endianness = DEVICE_BIG_ENDIAN,
452 };
453
454 static AddressSpace *dino_pcihost_set_iommu(PCIBus *bus, void *opaque,
455                                             int devfn)
456 {
457     DinoState *s = opaque;
458
459     return &s->bm_as;
460 }
461
462 /*
463  * Dino interrupts are connected as shown on Page 78, Table 23
464  * (Little-endian bit numbers)
465  *    0   PCI INTA
466  *    1   PCI INTB
467  *    2   PCI INTC
468  *    3   PCI INTD
469  *    4   PCI INTE
470  *    5   PCI INTF
471  *    6   GSC External Interrupt
472  *    7   Bus Error for "less than fatal" mode
473  *    8   PS2
474  *    9   Unused
475  *    10  RS232
476  */
477
478 static void dino_set_irq(void *opaque, int irq, int level)
479 {
480     DinoState *s = opaque;
481     uint32_t bit = 1u << irq;
482     uint32_t old_ilr = s->ilr;
483
484     if (level) {
485         uint32_t ena = bit & ~old_ilr;
486         s->ipr |= ena;
487         s->ilr = old_ilr | bit;
488         if (ena & s->imr) {
489             uint32_t iar = (ena & s->icr ? s->iar1 : s->iar0);
490             stl_be_phys(&address_space_memory, iar & -32, iar & 31);
491         }
492     } else {
493         s->ilr = old_ilr & ~bit;
494     }
495 }
496
497 static int dino_pci_map_irq(PCIDevice *d, int irq_num)
498 {
499     int slot = d->devfn >> 3;
500
501     assert(irq_num >= 0 && irq_num <= 3);
502
503     return slot & 0x03;
504 }
505
506 static void dino_set_timer_irq(void *opaque, int irq, int level)
507 {
508     /* ??? Not connected.  */
509 }
510
511 static void dino_set_serial_irq(void *opaque, int irq, int level)
512 {
513     dino_set_irq(opaque, 10, level);
514 }
515
516 PCIBus *dino_init(MemoryRegion *addr_space,
517                   qemu_irq *p_rtc_irq, qemu_irq *p_ser_irq)
518 {
519     DeviceState *dev;
520     DinoState *s;
521     PCIBus *b;
522     int i;
523
524     dev = qdev_new(TYPE_DINO_PCI_HOST_BRIDGE);
525     s = DINO_PCI_HOST_BRIDGE(dev);
526     s->iar0 = s->iar1 = CPU_HPA + 3;
527     s->toc_addr = 0xFFFA0030; /* IO_COMMAND of CPU */
528
529     /* Dino PCI access from main memory.  */
530     memory_region_init_io(&s->this_mem, OBJECT(s), &dino_chip_ops,
531                           s, "dino", 4096);
532     memory_region_add_subregion(addr_space, DINO_HPA, &s->this_mem);
533
534     /* Dino PCI config. */
535     memory_region_init_io(&s->parent_obj.conf_mem, OBJECT(&s->parent_obj),
536                           &dino_config_addr_ops, dev, "pci-conf-idx", 4);
537     memory_region_init_io(&s->parent_obj.data_mem, OBJECT(&s->parent_obj),
538                           &dino_config_data_ops, dev, "pci-conf-data", 4);
539     memory_region_add_subregion(&s->this_mem, DINO_PCI_CONFIG_ADDR,
540                                 &s->parent_obj.conf_mem);
541     memory_region_add_subregion(&s->this_mem, DINO_CONFIG_DATA,
542                                 &s->parent_obj.data_mem);
543
544     /* Dino PCI bus memory.  */
545     memory_region_init(&s->pci_mem, OBJECT(s), "pci-memory", 4 * GiB);
546
547     b = pci_register_root_bus(dev, "pci", dino_set_irq, dino_pci_map_irq, s,
548                               &s->pci_mem, get_system_io(),
549                               PCI_DEVFN(0, 0), 32, TYPE_PCI_BUS);
550     s->parent_obj.bus = b;
551     sysbus_realize_and_unref(SYS_BUS_DEVICE(dev), &error_fatal);
552
553     /* Set up windows into PCI bus memory.  */
554     for (i = 1; i < 31; i++) {
555         uint32_t addr = 0xf0000000 + i * DINO_MEM_CHUNK_SIZE;
556         char *name = g_strdup_printf("PCI Outbound Window %d", i);
557         memory_region_init_alias(&s->pci_mem_alias[i], OBJECT(s),
558                                  name, &s->pci_mem, addr,
559                                  DINO_MEM_CHUNK_SIZE);
560         g_free(name);
561     }
562
563     /* Set up PCI view of memory: Bus master address space.  */
564     memory_region_init(&s->bm, OBJECT(s), "bm-dino", 4 * GiB);
565     memory_region_init_alias(&s->bm_ram_alias, OBJECT(s),
566                              "bm-system", addr_space, 0,
567                              0xf0000000 + DINO_MEM_CHUNK_SIZE);
568     memory_region_init_alias(&s->bm_pci_alias, OBJECT(s),
569                              "bm-pci", &s->pci_mem,
570                              0xf0000000 + DINO_MEM_CHUNK_SIZE,
571                              30 * DINO_MEM_CHUNK_SIZE);
572     memory_region_init_alias(&s->bm_cpu_alias, OBJECT(s),
573                              "bm-cpu", addr_space, 0xfff00000,
574                              0xfffff);
575     memory_region_add_subregion(&s->bm, 0,
576                                 &s->bm_ram_alias);
577     memory_region_add_subregion(&s->bm,
578                                 0xf0000000 + DINO_MEM_CHUNK_SIZE,
579                                 &s->bm_pci_alias);
580     memory_region_add_subregion(&s->bm, 0xfff00000,
581                                 &s->bm_cpu_alias);
582     address_space_init(&s->bm_as, &s->bm, "pci-bm");
583     pci_setup_iommu(b, dino_pcihost_set_iommu, s);
584
585     *p_rtc_irq = qemu_allocate_irq(dino_set_timer_irq, s, 0);
586     *p_ser_irq = qemu_allocate_irq(dino_set_serial_irq, s, 0);
587
588     return b;
589 }
590
591 static void dino_pcihost_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
592 {
593     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
594
595     dc->vmsd = &vmstate_dino;
596 }
597
598 static const TypeInfo dino_pcihost_info = {
599     .name          = TYPE_DINO_PCI_HOST_BRIDGE,
600     .parent        = TYPE_PCI_HOST_BRIDGE,
601     .instance_size = sizeof(DinoState),
602     .class_init    = dino_pcihost_class_init,
603 };
604
605 static void dino_register_types(void)
606 {
607     type_register_static(&dino_pcihost_info);
608 }
609
610 type_init(dino_register_types)
This page took 0.055606 seconds and 4 git commands to generate.