These changes are the raw update to qemu-2.6.
[kvmfornfv.git] / qemu / hw / timer / pxa2xx_timer.c
1 /*
2  * Intel XScale PXA255/270 OS Timers.
3  *
4  * Copyright (c) 2006 Openedhand Ltd.
5  * Copyright (c) 2006 Thorsten Zitterell
6  *
7  * This code is licensed under the GPL.
8  */
9
10 #include "qemu/osdep.h"
11 #include "hw/hw.h"
12 #include "qemu/timer.h"
13 #include "sysemu/sysemu.h"
14 #include "hw/arm/pxa.h"
15 #include "hw/sysbus.h"
16
17 #define OSMR0   0x00
18 #define OSMR1   0x04
19 #define OSMR2   0x08
20 #define OSMR3   0x0c
21 #define OSMR4   0x80
22 #define OSMR5   0x84
23 #define OSMR6   0x88
24 #define OSMR7   0x8c
25 #define OSMR8   0x90
26 #define OSMR9   0x94
27 #define OSMR10  0x98
28 #define OSMR11  0x9c
29 #define OSCR    0x10    /* OS Timer Count */
30 #define OSCR4   0x40
31 #define OSCR5   0x44
32 #define OSCR6   0x48
33 #define OSCR7   0x4c
34 #define OSCR8   0x50
35 #define OSCR9   0x54
36 #define OSCR10  0x58
37 #define OSCR11  0x5c
38 #define OSSR    0x14    /* Timer status register */
39 #define OWER    0x18
40 #define OIER    0x1c    /* Interrupt enable register  3-0 to E3-E0 */
41 #define OMCR4   0xc0    /* OS Match Control registers */
42 #define OMCR5   0xc4
43 #define OMCR6   0xc8
44 #define OMCR7   0xcc
45 #define OMCR8   0xd0
46 #define OMCR9   0xd4
47 #define OMCR10  0xd8
48 #define OMCR11  0xdc
49 #define OSNR    0x20
50
51 #define PXA25X_FREQ     3686400 /* 3.6864 MHz */
52 #define PXA27X_FREQ     3250000 /* 3.25 MHz */
53
54 static int pxa2xx_timer4_freq[8] = {
55     [0] = 0,
56     [1] = 32768,
57     [2] = 1000,
58     [3] = 1,
59     [4] = 1000000,
60     /* [5] is the "Externally supplied clock".  Assign if necessary.  */
61     [5 ... 7] = 0,
62 };
63
64 #define TYPE_PXA2XX_TIMER "pxa2xx-timer"
65 #define PXA2XX_TIMER(obj) \
66     OBJECT_CHECK(PXA2xxTimerInfo, (obj), TYPE_PXA2XX_TIMER)
67
68 typedef struct PXA2xxTimerInfo PXA2xxTimerInfo;
69
70 typedef struct {
71     uint32_t value;
72     qemu_irq irq;
73     QEMUTimer *qtimer;
74     int num;
75     PXA2xxTimerInfo *info;
76 } PXA2xxTimer0;
77
78 typedef struct {
79     PXA2xxTimer0 tm;
80     int32_t oldclock;
81     int32_t clock;
82     uint64_t lastload;
83     uint32_t freq;
84     uint32_t control;
85 } PXA2xxTimer4;
86
87 struct PXA2xxTimerInfo {
88     SysBusDevice parent_obj;
89
90     MemoryRegion iomem;
91     uint32_t flags;
92
93     int32_t clock;
94     int32_t oldclock;
95     uint64_t lastload;
96     uint32_t freq;
97     PXA2xxTimer0 timer[4];
98     uint32_t events;
99     uint32_t irq_enabled;
100     uint32_t reset3;
101     uint32_t snapshot;
102
103     qemu_irq irq4;
104     PXA2xxTimer4 tm4[8];
105 };
106
107 #define PXA2XX_TIMER_HAVE_TM4   0
108
109 static inline int pxa2xx_timer_has_tm4(PXA2xxTimerInfo *s)
110 {
111     return s->flags & (1 << PXA2XX_TIMER_HAVE_TM4);
112 }
113
114 static void pxa2xx_timer_update(void *opaque, uint64_t now_qemu)
115 {
116     PXA2xxTimerInfo *s = (PXA2xxTimerInfo *) opaque;
117     int i;
118     uint32_t now_vm;
119     uint64_t new_qemu;
120
121     now_vm = s->clock +
122             muldiv64(now_qemu - s->lastload, s->freq, NANOSECONDS_PER_SECOND);
123
124     for (i = 0; i < 4; i ++) {
125         new_qemu = now_qemu + muldiv64((uint32_t) (s->timer[i].value - now_vm),
126                         NANOSECONDS_PER_SECOND, s->freq);
127         timer_mod(s->timer[i].qtimer, new_qemu);
128     }
129 }
130
131 static void pxa2xx_timer_update4(void *opaque, uint64_t now_qemu, int n)
132 {
133     PXA2xxTimerInfo *s = (PXA2xxTimerInfo *) opaque;
134     uint32_t now_vm;
135     uint64_t new_qemu;
136     static const int counters[8] = { 0, 0, 0, 0, 4, 4, 6, 6 };
137     int counter;
138
139     if (s->tm4[n].control & (1 << 7))
140         counter = n;
141     else
142         counter = counters[n];
143
144     if (!s->tm4[counter].freq) {
145         timer_del(s->tm4[n].tm.qtimer);
146         return;
147     }
148
149     now_vm = s->tm4[counter].clock + muldiv64(now_qemu -
150                     s->tm4[counter].lastload,
151                     s->tm4[counter].freq, NANOSECONDS_PER_SECOND);
152
153     new_qemu = now_qemu + muldiv64((uint32_t) (s->tm4[n].tm.value - now_vm),
154                     NANOSECONDS_PER_SECOND, s->tm4[counter].freq);
155     timer_mod(s->tm4[n].tm.qtimer, new_qemu);
156 }
157
158 static uint64_t pxa2xx_timer_read(void *opaque, hwaddr offset,
159                                   unsigned size)
160 {
161     PXA2xxTimerInfo *s = (PXA2xxTimerInfo *) opaque;
162     int tm = 0;
163
164     switch (offset) {
165     case OSMR3:  tm ++;
166         /* fall through */
167     case OSMR2:  tm ++;
168         /* fall through */
169     case OSMR1:  tm ++;
170         /* fall through */
171     case OSMR0:
172         return s->timer[tm].value;
173     case OSMR11: tm ++;
174         /* fall through */
175     case OSMR10: tm ++;
176         /* fall through */
177     case OSMR9:  tm ++;
178         /* fall through */
179     case OSMR8:  tm ++;
180         /* fall through */
181     case OSMR7:  tm ++;
182         /* fall through */
183     case OSMR6:  tm ++;
184         /* fall through */
185     case OSMR5:  tm ++;
186         /* fall through */
187     case OSMR4:
188         if (!pxa2xx_timer_has_tm4(s))
189             goto badreg;
190         return s->tm4[tm].tm.value;
191     case OSCR:
192         return s->clock + muldiv64(qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) -
193                         s->lastload, s->freq, NANOSECONDS_PER_SECOND);
194     case OSCR11: tm ++;
195         /* fall through */
196     case OSCR10: tm ++;
197         /* fall through */
198     case OSCR9:  tm ++;
199         /* fall through */
200     case OSCR8:  tm ++;
201         /* fall through */
202     case OSCR7:  tm ++;
203         /* fall through */
204     case OSCR6:  tm ++;
205         /* fall through */
206     case OSCR5:  tm ++;
207         /* fall through */
208     case OSCR4:
209         if (!pxa2xx_timer_has_tm4(s))
210             goto badreg;
211
212         if ((tm == 9 - 4 || tm == 11 - 4) && (s->tm4[tm].control & (1 << 9))) {
213             if (s->tm4[tm - 1].freq)
214                 s->snapshot = s->tm4[tm - 1].clock + muldiv64(
215                                 qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) -
216                                 s->tm4[tm - 1].lastload,
217                                 s->tm4[tm - 1].freq, NANOSECONDS_PER_SECOND);
218             else
219                 s->snapshot = s->tm4[tm - 1].clock;
220         }
221
222         if (!s->tm4[tm].freq)
223             return s->tm4[tm].clock;
224         return s->tm4[tm].clock +
225             muldiv64(qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) -
226                      s->tm4[tm].lastload, s->tm4[tm].freq,
227                      NANOSECONDS_PER_SECOND);
228     case OIER:
229         return s->irq_enabled;
230     case OSSR:  /* Status register */
231         return s->events;
232     case OWER:
233         return s->reset3;
234     case OMCR11: tm ++;
235         /* fall through */
236     case OMCR10: tm ++;
237         /* fall through */
238     case OMCR9:  tm ++;
239         /* fall through */
240     case OMCR8:  tm ++;
241         /* fall through */
242     case OMCR7:  tm ++;
243         /* fall through */
244     case OMCR6:  tm ++;
245         /* fall through */
246     case OMCR5:  tm ++;
247         /* fall through */
248     case OMCR4:
249         if (!pxa2xx_timer_has_tm4(s))
250             goto badreg;
251         return s->tm4[tm].control;
252     case OSNR:
253         return s->snapshot;
254     default:
255     badreg:
256         hw_error("pxa2xx_timer_read: Bad offset " REG_FMT "\n", offset);
257     }
258
259     return 0;
260 }
261
262 static void pxa2xx_timer_write(void *opaque, hwaddr offset,
263                                uint64_t value, unsigned size)
264 {
265     int i, tm = 0;
266     PXA2xxTimerInfo *s = (PXA2xxTimerInfo *) opaque;
267
268     switch (offset) {
269     case OSMR3:  tm ++;
270         /* fall through */
271     case OSMR2:  tm ++;
272         /* fall through */
273     case OSMR1:  tm ++;
274         /* fall through */
275     case OSMR0:
276         s->timer[tm].value = value;
277         pxa2xx_timer_update(s, qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL));
278         break;
279     case OSMR11: tm ++;
280         /* fall through */
281     case OSMR10: tm ++;
282         /* fall through */
283     case OSMR9:  tm ++;
284         /* fall through */
285     case OSMR8:  tm ++;
286         /* fall through */
287     case OSMR7:  tm ++;
288         /* fall through */
289     case OSMR6:  tm ++;
290         /* fall through */
291     case OSMR5:  tm ++;
292         /* fall through */
293     case OSMR4:
294         if (!pxa2xx_timer_has_tm4(s))
295             goto badreg;
296         s->tm4[tm].tm.value = value;
297         pxa2xx_timer_update4(s, qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL), tm);
298         break;
299     case OSCR:
300         s->oldclock = s->clock;
301         s->lastload = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
302         s->clock = value;
303         pxa2xx_timer_update(s, s->lastload);
304         break;
305     case OSCR11: tm ++;
306         /* fall through */
307     case OSCR10: tm ++;
308         /* fall through */
309     case OSCR9:  tm ++;
310         /* fall through */
311     case OSCR8:  tm ++;
312         /* fall through */
313     case OSCR7:  tm ++;
314         /* fall through */
315     case OSCR6:  tm ++;
316         /* fall through */
317     case OSCR5:  tm ++;
318         /* fall through */
319     case OSCR4:
320         if (!pxa2xx_timer_has_tm4(s))
321             goto badreg;
322         s->tm4[tm].oldclock = s->tm4[tm].clock;
323         s->tm4[tm].lastload = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
324         s->tm4[tm].clock = value;
325         pxa2xx_timer_update4(s, s->tm4[tm].lastload, tm);
326         break;
327     case OIER:
328         s->irq_enabled = value & 0xfff;
329         break;
330     case OSSR:  /* Status register */
331         value &= s->events;
332         s->events &= ~value;
333         for (i = 0; i < 4; i ++, value >>= 1)
334             if (value & 1)
335                 qemu_irq_lower(s->timer[i].irq);
336         if (pxa2xx_timer_has_tm4(s) && !(s->events & 0xff0) && value)
337             qemu_irq_lower(s->irq4);
338         break;
339     case OWER:  /* XXX: Reset on OSMR3 match? */
340         s->reset3 = value;
341         break;
342     case OMCR7:  tm ++;
343         /* fall through */
344     case OMCR6:  tm ++;
345         /* fall through */
346     case OMCR5:  tm ++;
347         /* fall through */
348     case OMCR4:
349         if (!pxa2xx_timer_has_tm4(s))
350             goto badreg;
351         s->tm4[tm].control = value & 0x0ff;
352         /* XXX Stop if running (shouldn't happen) */
353         if ((value & (1 << 7)) || tm == 0)
354             s->tm4[tm].freq = pxa2xx_timer4_freq[value & 7];
355         else {
356             s->tm4[tm].freq = 0;
357             pxa2xx_timer_update4(s, qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL), tm);
358         }
359         break;
360     case OMCR11: tm ++;
361         /* fall through */
362     case OMCR10: tm ++;
363         /* fall through */
364     case OMCR9:  tm ++;
365         /* fall through */
366     case OMCR8:  tm += 4;
367         if (!pxa2xx_timer_has_tm4(s))
368             goto badreg;
369         s->tm4[tm].control = value & 0x3ff;
370         /* XXX Stop if running (shouldn't happen) */
371         if ((value & (1 << 7)) || !(tm & 1))
372             s->tm4[tm].freq =
373                     pxa2xx_timer4_freq[(value & (1 << 8)) ?  0 : (value & 7)];
374         else {
375             s->tm4[tm].freq = 0;
376             pxa2xx_timer_update4(s, qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL), tm);
377         }
378         break;
379     default:
380     badreg:
381         hw_error("pxa2xx_timer_write: Bad offset " REG_FMT "\n", offset);
382     }
383 }
384
385 static const MemoryRegionOps pxa2xx_timer_ops = {
386     .read = pxa2xx_timer_read,
387     .write = pxa2xx_timer_write,
388     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
389 };
390
391 static void pxa2xx_timer_tick(void *opaque)
392 {
393     PXA2xxTimer0 *t = (PXA2xxTimer0 *) opaque;
394     PXA2xxTimerInfo *i = t->info;
395
396     if (i->irq_enabled & (1 << t->num)) {
397         i->events |= 1 << t->num;
398         qemu_irq_raise(t->irq);
399     }
400
401     if (t->num == 3)
402         if (i->reset3 & 1) {
403             i->reset3 = 0;
404             qemu_system_reset_request();
405         }
406 }
407
408 static void pxa2xx_timer_tick4(void *opaque)
409 {
410     PXA2xxTimer4 *t = (PXA2xxTimer4 *) opaque;
411     PXA2xxTimerInfo *i = (PXA2xxTimerInfo *) t->tm.info;
412
413     pxa2xx_timer_tick(&t->tm);
414     if (t->control & (1 << 3))
415         t->clock = 0;
416     if (t->control & (1 << 6))
417         pxa2xx_timer_update4(i, qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL), t->tm.num - 4);
418     if (i->events & 0xff0)
419         qemu_irq_raise(i->irq4);
420 }
421
422 static int pxa25x_timer_post_load(void *opaque, int version_id)
423 {
424     PXA2xxTimerInfo *s = (PXA2xxTimerInfo *) opaque;
425     int64_t now;
426     int i;
427
428     now = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
429     pxa2xx_timer_update(s, now);
430
431     if (pxa2xx_timer_has_tm4(s))
432         for (i = 0; i < 8; i ++)
433             pxa2xx_timer_update4(s, now, i);
434
435     return 0;
436 }
437
438 static void pxa2xx_timer_init(Object *obj)
439 {
440     PXA2xxTimerInfo *s = PXA2XX_TIMER(obj);
441     SysBusDevice *dev = SYS_BUS_DEVICE(obj);
442
443     s->irq_enabled = 0;
444     s->oldclock = 0;
445     s->clock = 0;
446     s->lastload = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
447     s->reset3 = 0;
448
449     memory_region_init_io(&s->iomem, obj, &pxa2xx_timer_ops, s,
450                           "pxa2xx-timer", 0x00001000);
451     sysbus_init_mmio(dev, &s->iomem);
452 }
453
454 static void pxa2xx_timer_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
455 {
456     PXA2xxTimerInfo *s = PXA2XX_TIMER(dev);
457     SysBusDevice *sbd = SYS_BUS_DEVICE(dev);
458     int i;
459
460     for (i = 0; i < 4; i ++) {
461         s->timer[i].value = 0;
462         sysbus_init_irq(sbd, &s->timer[i].irq);
463         s->timer[i].info = s;
464         s->timer[i].num = i;
465         s->timer[i].qtimer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL,
466                                           pxa2xx_timer_tick, &s->timer[i]);
467     }
468
469     if (s->flags & (1 << PXA2XX_TIMER_HAVE_TM4)) {
470         sysbus_init_irq(sbd, &s->irq4);
471
472         for (i = 0; i < 8; i ++) {
473             s->tm4[i].tm.value = 0;
474             s->tm4[i].tm.info = s;
475             s->tm4[i].tm.num = i + 4;
476             s->tm4[i].freq = 0;
477             s->tm4[i].control = 0x0;
478             s->tm4[i].tm.qtimer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL,
479                                                pxa2xx_timer_tick4, &s->tm4[i]);
480         }
481     }
482 }
483
484 static const VMStateDescription vmstate_pxa2xx_timer0_regs = {
485     .name = "pxa2xx_timer0",
486     .version_id = 2,
487     .minimum_version_id = 2,
488     .fields = (VMStateField[]) {
489         VMSTATE_UINT32(value, PXA2xxTimer0),
490         VMSTATE_END_OF_LIST(),
491     },
492 };
493
494 static const VMStateDescription vmstate_pxa2xx_timer4_regs = {
495     .name = "pxa2xx_timer4",
496     .version_id = 1,
497     .minimum_version_id = 1,
498     .fields = (VMStateField[]) {
499         VMSTATE_STRUCT(tm, PXA2xxTimer4, 1,
500                         vmstate_pxa2xx_timer0_regs, PXA2xxTimer0),
501         VMSTATE_INT32(oldclock, PXA2xxTimer4),
502         VMSTATE_INT32(clock, PXA2xxTimer4),
503         VMSTATE_UINT64(lastload, PXA2xxTimer4),
504         VMSTATE_UINT32(freq, PXA2xxTimer4),
505         VMSTATE_UINT32(control, PXA2xxTimer4),
506         VMSTATE_END_OF_LIST(),
507     },
508 };
509
510 static bool pxa2xx_timer_has_tm4_test(void *opaque, int version_id)
511 {
512     return pxa2xx_timer_has_tm4(opaque);
513 }
514
515 static const VMStateDescription vmstate_pxa2xx_timer_regs = {
516     .name = "pxa2xx_timer",
517     .version_id = 1,
518     .minimum_version_id = 1,
519     .post_load = pxa25x_timer_post_load,
520     .fields = (VMStateField[]) {
521         VMSTATE_INT32(clock, PXA2xxTimerInfo),
522         VMSTATE_INT32(oldclock, PXA2xxTimerInfo),
523         VMSTATE_UINT64(lastload, PXA2xxTimerInfo),
524         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(timer, PXA2xxTimerInfo, 4, 1,
525                         vmstate_pxa2xx_timer0_regs, PXA2xxTimer0),
526         VMSTATE_UINT32(events, PXA2xxTimerInfo),
527         VMSTATE_UINT32(irq_enabled, PXA2xxTimerInfo),
528         VMSTATE_UINT32(reset3, PXA2xxTimerInfo),
529         VMSTATE_UINT32(snapshot, PXA2xxTimerInfo),
530         VMSTATE_STRUCT_ARRAY_TEST(tm4, PXA2xxTimerInfo, 8,
531                         pxa2xx_timer_has_tm4_test, 0,
532                         vmstate_pxa2xx_timer4_regs, PXA2xxTimer4),
533         VMSTATE_END_OF_LIST(),
534     }
535 };
536
537 static Property pxa25x_timer_dev_properties[] = {
538     DEFINE_PROP_UINT32("freq", PXA2xxTimerInfo, freq, PXA25X_FREQ),
539     DEFINE_PROP_BIT("tm4", PXA2xxTimerInfo, flags,
540                     PXA2XX_TIMER_HAVE_TM4, false),
541     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
542 };
543
544 static void pxa25x_timer_dev_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
545 {
546     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
547
548     dc->desc = "PXA25x timer";
549     dc->props = pxa25x_timer_dev_properties;
550 }
551
552 static const TypeInfo pxa25x_timer_dev_info = {
553     .name          = "pxa25x-timer",
554     .parent        = TYPE_PXA2XX_TIMER,
555     .instance_size = sizeof(PXA2xxTimerInfo),
556     .class_init    = pxa25x_timer_dev_class_init,
557 };
558
559 static Property pxa27x_timer_dev_properties[] = {
560     DEFINE_PROP_UINT32("freq", PXA2xxTimerInfo, freq, PXA27X_FREQ),
561     DEFINE_PROP_BIT("tm4", PXA2xxTimerInfo, flags,
562                     PXA2XX_TIMER_HAVE_TM4, true),
563     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
564 };
565
566 static void pxa27x_timer_dev_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
567 {
568     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
569
570     dc->desc = "PXA27x timer";
571     dc->props = pxa27x_timer_dev_properties;
572 }
573
574 static const TypeInfo pxa27x_timer_dev_info = {
575     .name          = "pxa27x-timer",
576     .parent        = TYPE_PXA2XX_TIMER,
577     .instance_size = sizeof(PXA2xxTimerInfo),
578     .class_init    = pxa27x_timer_dev_class_init,
579 };
580
581 static void pxa2xx_timer_class_init(ObjectClass *oc, void *data)
582 {
583     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(oc);
584
585     dc->realize  = pxa2xx_timer_realize;
586     dc->vmsd = &vmstate_pxa2xx_timer_regs;
587 }
588
589 static const TypeInfo pxa2xx_timer_type_info = {
590     .name          = TYPE_PXA2XX_TIMER,
591     .parent        = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
592     .instance_size = sizeof(PXA2xxTimerInfo),
593     .instance_init = pxa2xx_timer_init,
594     .abstract      = true,
595     .class_init    = pxa2xx_timer_class_init,
596 };
597
598 static void pxa2xx_timer_register_types(void)
599 {
600     type_register_static(&pxa2xx_timer_type_info);
601     type_register_static(&pxa25x_timer_dev_info);
602     type_register_static(&pxa27x_timer_dev_info);
603 }
604
605 type_init(pxa2xx_timer_register_types)