/[gxemul]/trunk/src/devices/dev_ns16550.c
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Diff of /trunk/src/devices/dev_ns16550.c

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revision 11 by dpavlin, Mon Oct 8 16:18:27 2007 UTC revision 12 by dpavlin, Mon Oct 8 16:18:38 2007 UTC
# Line 25  Line 25 
25   *  SUCH DAMAGE.   *  SUCH DAMAGE.
26   *     *  
27   *   *
28   *  $Id: dev_ns16550.c,v 1.33 2005/06/26 11:43:48 debug Exp $   *  $Id: dev_ns16550.c,v 1.40 2005/08/12 06:15:31 debug Exp $
29   *     *  
30   *  NS16550 serial controller.   *  NS16550 serial controller.
31   *   *
32   *  TODO: actually implement the fifo :)   *
33     *  TODO: Implement the FIFO.
34   */   */
35    
36  #include <stdio.h>  #include <stdio.h>
# Line 38  Line 39 
39    
40  #include "console.h"  #include "console.h"
41  #include "cpu.h"  #include "cpu.h"
42  #include "devices.h"  #include "device.h"
43  #include "machine.h"  #include "machine.h"
44  #include "memory.h"  #include "memory.h"
45  #include "misc.h"  #include "misc.h"
# Line 46  Line 47 
47  #include "comreg.h"  #include "comreg.h"
48    
49    
50  /*  #define     debug           fatal  */  /*  #define debug fatal  */
   
 #define NS16550_TICK_SHIFT              14  
   
 /*  #define DISABLE_FIFO  */  
51    
52    #define TICK_SHIFT              14
53    #define DEV_NS16550_LENGTH      8
54    
55  struct ns_data {  struct ns_data {
56          int             reg[8];          int             addrmult;
57            int             in_use;
58          int             irqnr;          int             irqnr;
59          int             console_handle;          int             console_handle;
60            int             enable_fifo;
61    
62            unsigned char   reg[DEV_NS16550_LENGTH];
63            unsigned char   fcr;            /*  FIFO control register  */
64    
         int             irq_enable;  
         int             addrmult;  
         int             in_use;  
65          int             dlab;           /*  Divisor Latch Access bit  */          int             dlab;           /*  Divisor Latch Access bit  */
66          int             divisor;          int             divisor;
67    
68          int             databits;          int             databits;
69          char            parity;          char            parity;
70          const char      *stopbits;          const char      *stopbits;
# Line 72  struct ns_data { Line 73  struct ns_data {
73    
74  /*  /*
75   *  dev_ns16550_tick():   *  dev_ns16550_tick():
76     *
77     *  This function is called at regular intervals. An interrupt is caused to the
78     *  CPU if there is a character available for reading, or if the transmitter
79     *  slot is empty (i.e. the ns16550 is ready to transmit).
80   */   */
81  void dev_ns16550_tick(struct cpu *cpu, void *extra)  void dev_ns16550_tick(struct cpu *cpu, void *extra)
82  {  {
83          struct ns_data *d = extra;          struct ns_data *d = extra;
84    
         d->reg[com_iir] |= IIR_NOPEND;  
         cpu_interrupt_ack(cpu, d->irqnr);  
   
85          d->reg[com_iir] &= ~IIR_RXRDY;          d->reg[com_iir] &= ~IIR_RXRDY;
86          if (d->in_use) {          if (d->in_use && console_charavail(d->console_handle))
87                  if (console_charavail(d->console_handle))                  d->reg[com_iir] |= IIR_RXRDY;
                         d->reg[com_iir] |= IIR_RXRDY;  
         }  
88    
89          if ((d->irq_enable & IER_ETXRDY && d->reg[com_iir] & IIR_TXRDY) ||          /*
90              (d->irq_enable & IER_ERXRDY && d->reg[com_iir] & IIR_RXRDY)) {           *  If interrupts are enabled, and interrupts are pending, then
91             *  cause a CPU interrupt.
92             */
93            if (((d->reg[com_ier] & IER_ETXRDY) && (d->reg[com_iir] & IIR_TXRDY)) ||
94                ((d->reg[com_ier] & IER_ERXRDY) && (d->reg[com_iir] & IIR_RXRDY))) {
95                  d->reg[com_iir] &= ~IIR_NOPEND;                  d->reg[com_iir] &= ~IIR_NOPEND;
96                  if (d->reg[com_mcr] & MCR_IENABLE)                  if (d->reg[com_mcr] & MCR_IENABLE)
97                          cpu_interrupt(cpu, d->irqnr);                          cpu_interrupt(cpu, d->irqnr);
98            } else {
99                    d->reg[com_iir] |= IIR_NOPEND;
100                    cpu_interrupt_ack(cpu, d->irqnr);
101          }          }
102  }  }
103    
# Line 108  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu, Line 115  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu,
115    
116          idata = memory_readmax64(cpu, data, len);          idata = memory_readmax64(cpu, data, len);
117    
118          /*  Always ready to transmit:  */          /*  The NS16550 should be accessed using byte read/writes:  */
119            if (len != 1)
120                    fatal("[ ns16550: len=%i, idata=0x%16llx! ]\n",
121                        len, (long long)idata);
122    
123            /*
124             *  Always ready to transmit:
125             */
126          d->reg[com_lsr] |= LSR_TXRDY | LSR_TSRE;          d->reg[com_lsr] |= LSR_TXRDY | LSR_TSRE;
127          d->reg[com_lsr] &= ~LSR_RXRDY;          d->reg[com_msr] |= MSR_DCD | MSR_DSR | MSR_CTS;
         d->reg[com_msr] = MSR_DCD | MSR_DSR | MSR_CTS;  
128    
129  #ifdef DISABLE_FIFO          d->reg[com_iir] &= ~0xf0;
130          /*  FIFO turned off:  */          if (d->enable_fifo)
131          d->reg[com_iir] &= 0x0f;                  d->reg[com_iir] |= ((d->fcr << 5) & 0xc0);
132  #endif  
133            d->reg[com_lsr] &= ~LSR_RXRDY;
134          if (d->in_use) {          if (d->in_use && console_charavail(d->console_handle))
135                  if (console_charavail(d->console_handle)) {                  d->reg[com_lsr] |= LSR_RXRDY;
                         d->reg[com_lsr] |= LSR_RXRDY;  
                 }  
         }  
136    
137          relative_addr /= d->addrmult;          relative_addr /= d->addrmult;
138    
139            if (relative_addr >= DEV_NS16550_LENGTH) {
140                    fatal("[ ns16550: outside register space? relative_addr="
141                        "0x%llx. bad addrmult? bad device length? ]\n",
142                        (long long)relative_addr);
143                    return 0;
144            }
145    
146          switch (relative_addr) {          switch (relative_addr) {
147          case com_data:  /*  com_data or com_dlbl  */  
148            case com_data:  /*  data AND low byte of the divisor  */
149                  /*  Read/write of the Divisor value:  */                  /*  Read/write of the Divisor value:  */
150                  if (d->dlab) {                  if (d->dlab) {
151                          if (writeflag == MEM_WRITE) {                          /*  Write or read the low byte of the divisor:  */
152                                  /*  Set the low byte of the divisor:  */                          if (writeflag == MEM_WRITE)
153                                  d->divisor &= ~0xff;                                  d->divisor = (d->divisor & 0xff00) | idata;
154                                  d->divisor |= (idata & 0xff);                          else
                         } else {  
155                                  odata = d->divisor & 0xff;                                  odata = d->divisor & 0xff;
                         }  
156                          break;                          break;
157                  }                  }
158    
159                  /*  Read write of data:  */                  /*  Read/write of data:  */
160                  if (writeflag == MEM_WRITE) {                  if (writeflag == MEM_WRITE) {
161                          if (d->reg[com_mcr] & MCR_LOOPBACK) {                          if (d->reg[com_mcr] & MCR_LOOPBACK)
162                                  console_makeavail(d->console_handle, idata);                                  console_makeavail(d->console_handle, idata);
163                          } else {                          else
 #if 0  
                                 /*  Ugly hack: don't show form feeds:  */  
                                 if (idata != 12)  
 #endif  
164                                  console_putchar(d->console_handle, idata);                                  console_putchar(d->console_handle, idata);
                         }  
   
165                          d->reg[com_iir] |= IIR_TXRDY;                          d->reg[com_iir] |= IIR_TXRDY;
                         dev_ns16550_tick(cpu, d);  
                         return 1;  
166                  } else {                  } else {
167                          if (d->in_use)                          if (d->in_use)
168                                  odata = console_readchar(d->console_handle);                                  odata = console_readchar(d->console_handle);
169                          else                          else
170                                  odata = 0;                                  odata = 0;
                         dev_ns16550_tick(cpu, d);  
171                  }                  }
172                    dev_ns16550_tick(cpu, d);
173                  break;                  break;
174    
175          case com_ier:   /*  interrupt enable AND high byte of the divisor  */          case com_ier:   /*  interrupt enable AND high byte of the divisor  */
176                  /*  Read/write of the Divisor value:  */                  /*  Read/write of the Divisor value:  */
177                  if (d->dlab) {                  if (d->dlab) {
178                          if (writeflag == MEM_WRITE) {                          if (writeflag == MEM_WRITE) {
179                                  /*  Set the high byte of the divisor:  */                                  /*  Set the high byte of the divisor:  */
180                                  d->divisor &= ~0xff00;                                  d->divisor = (d->divisor & 0xff) | (idata << 8);
181                                  d->divisor |= ((idata & 0xff) << 8);                                  debug("[ ns16550: speed set to %i bps ]\n",
182                                  debug("[ ns16550 speed set to %i bps ]\n",                                      (int)(115200 / d->divisor));
183                                      115200 / d->divisor);                          } else
184                          } else {                                  odata = d->divisor >> 8;
                                 odata = (d->divisor & 0xff00) >> 8;  
                         }  
185                          break;                          break;
186                  }                  }
187    
# Line 182  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu, Line 189  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu,
189                  if (writeflag == MEM_WRITE) {                  if (writeflag == MEM_WRITE) {
190                          /*  This is to supress Linux' behaviour  */                          /*  This is to supress Linux' behaviour  */
191                          if (idata != 0)                          if (idata != 0)
192                                  debug("[ ns16550 write to ier: 0x%02x ]\n",                                  debug("[ ns16550: write to ier: 0x%02x ]\n",
193                                      idata);                                      (int)idata);
194    
195                          /*  Needed for NetBSD 2.0, but not 1.6.2?  */                          /*  Needed for NetBSD 2.0.x, but not 1.6.2?  */
196                          if (!(d->irq_enable & IER_ETXRDY)                          if (!(d->reg[com_ier] & IER_ETXRDY)
197                              && (idata & IER_ETXRDY))                              && (idata & IER_ETXRDY))
198                                  d->reg[com_iir] |= IIR_TXRDY;                                  d->reg[com_iir] |= IIR_TXRDY;
199    
200                          d->irq_enable = idata;                          d->reg[com_ier] = idata;
201                          dev_ns16550_tick(cpu, d);                          dev_ns16550_tick(cpu, d);
202                  } else {                  } else
203                          odata = d->reg[relative_addr];                          odata = d->reg[com_ier];
                 }  
204                  break;                  break;
205    
206          case com_iir:   /*  interrupt identification (r), fifo control (w)  */          case com_iir:   /*  interrupt identification (r), fifo control (w)  */
207                  if (writeflag == MEM_WRITE) {                  if (writeflag == MEM_WRITE) {
208                          debug("[ ns16550 write to fifo control ]\n");                          debug("[ ns16550: write to fifo control: 0x%02x ]\n",
209                          d->reg[relative_addr] = idata;                              (int)idata);
210                            d->fcr = idata;
211                  } else {                  } else {
212                          odata = d->reg[relative_addr];                          odata = d->reg[com_iir];
213                          debug("[ ns16550 read from iir: 0x%02x ]\n", odata);                          debug("[ ns16550: read from iir: 0x%02x ]\n",
214                                (int)odata);
215                          dev_ns16550_tick(cpu, d);                          dev_ns16550_tick(cpu, d);
216                  }                  }
217                  break;                  break;
218    
219          case com_lsr:          case com_lsr:
220                  if (writeflag == MEM_WRITE) {                  if (writeflag == MEM_WRITE) {
221                          debug("[ ns16550 write to lsr ]\n");                          debug("[ ns16550: write to lsr: 0x%02x ]\n",
222                          d->reg[relative_addr] = idata;                              (int)idata);
223                            d->reg[com_lsr] = idata;
224                  } else {                  } else {
225                          odata = d->reg[relative_addr];                          odata = d->reg[com_lsr];
226                            /*  debug("[ ns16550: read from lsr: 0x%02x ]\n",
227                                (int)odata);  */
228                  }                  }
229                  break;                  break;
230    
231          case com_msr:          case com_msr:
232                  if (writeflag == MEM_WRITE) {                  if (writeflag == MEM_WRITE) {
233                          debug("[ ns16550 write to msr ]\n");                          debug("[ ns16550: write to msr: 0x%02x ]\n",
234                          d->reg[relative_addr] = idata;                              (int)idata);
235                            d->reg[com_msr] = idata;
236                  } else {                  } else {
237                          odata = d->reg[relative_addr];                          odata = d->reg[com_msr];
238                            debug("[ ns16550: read from msr: 0x%02x ]\n",
239                                (int)odata);
240                  }                  }
241                  break;                  break;
242    
243          case com_lctl:          case com_lctl:
244                  if (writeflag == MEM_WRITE) {                  if (writeflag == MEM_WRITE) {
245                          d->reg[relative_addr] = idata;                          d->reg[com_lctl] = idata;
246                          switch (idata & 0x7) {                          switch (idata & 0x7) {
247                          case 0: d->databits = 5; d->stopbits = "1"; break;                          case 0: d->databits = 5; d->stopbits = "1"; break;
248                          case 1: d->databits = 6; d->stopbits = "1"; break;                          case 1: d->databits = 6; d->stopbits = "1"; break;
# Line 248  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu, Line 266  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu,
266    
267                          d->dlab = idata & 0x80? 1 : 0;                          d->dlab = idata & 0x80? 1 : 0;
268    
269                          debug("[ ns16550 write to lctl: 0x%02x (%s%s"                          debug("[ ns16550: write to lctl: 0x%02x (%s%s"
270                              "setting mode %i%c%s) ]\n",                              "setting mode %i%c%s) ]\n",
271                              (int)idata,                              (int)idata,
272                              d->dlab? "Divisor Latch access, " : "",                              d->dlab? "Divisor Latch access, " : "",
273                              idata&0x40? "sending BREAK, " : "",                              idata&0x40? "sending BREAK, " : "",
274                              d->databits, d->parity, d->stopbits);                              d->databits, d->parity, d->stopbits);
275                  } else {                  } else {
276                          odata = d->reg[relative_addr];                          odata = d->reg[com_lctl];
277                          debug("[ ns16550 read from lctl: 0x%02x ]\n", odata);                          debug("[ ns16550: read from lctl: 0x%02x ]\n",
278                                (int)odata);
279                  }                  }
280                  break;                  break;
281    
282          case com_mcr:          case com_mcr:
283                  if (writeflag == MEM_WRITE) {                  if (writeflag == MEM_WRITE) {
284                          d->reg[relative_addr] = idata;                          d->reg[com_mcr] = idata;
285                          debug("[ ns16550 write to mcr: 0x%02x ]\n", idata);                          debug("[ ns16550: write to mcr: 0x%02x ]\n",
286                                (int)idata);
287                  } else {                  } else {
288                          odata = d->reg[relative_addr];                          odata = d->reg[com_mcr];
289                          debug("[ ns16550 read from mcr: 0x%02x ]\n", odata);                          debug("[ ns16550: read from mcr: 0x%02x ]\n",
290                                (int)odata);
291                  }                  }
292                  break;                  break;
293    
294          default:          default:
295                  if (writeflag==MEM_READ) {                  if (writeflag==MEM_READ) {
296                          debug("[ ns16550 read from reg %i ]\n",                          debug("[ ns16550: read from reg %i ]\n",
297                              (int)relative_addr);                              (int)relative_addr);
298                          odata = d->reg[relative_addr];                          odata = d->reg[relative_addr];
299                  } else {                  } else {
300                          debug("[ ns16550 write to reg %i:",                          debug("[ ns16550: write to reg %i:",
301                              (int)relative_addr);                              (int)relative_addr);
302                          for (i=0; i<len; i++)                          for (i=0; i<len; i++)
303                                  debug(" %02x", data[i]);                                  debug(" %02x", data[i]);
# Line 291  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu, Line 314  int dev_ns16550_access(struct cpu *cpu,
314    
315    
316  /*  /*
317   *  dev_ns16550_init():   *  devinit_ns16550():
318   */   */
319  int dev_ns16550_init(struct machine *machine, struct memory *mem,  int devinit_ns16550(struct devinit *devinit)
         uint64_t baseaddr, int irq_nr, int addrmult, int in_use,  
         char *name)  
320  {  {
321          struct ns_data *d;          struct ns_data *d = malloc(sizeof(struct ns_data));
322          size_t nlen;          size_t nlen;
323          char *name2;          char *name;
324    
         d = malloc(sizeof(struct ns_data));  
325          if (d == NULL) {          if (d == NULL) {
326                  fprintf(stderr, "out of memory\n");                  fprintf(stderr, "out of memory\n");
327                  exit(1);                  exit(1);
328          }          }
329          memset(d, 0, sizeof(struct ns_data));          memset(d, 0, sizeof(struct ns_data));
330          d->irqnr    = irq_nr;          d->irqnr        = devinit->irq_nr;
331          d->addrmult = addrmult;          d->addrmult     = devinit->addr_mult;
332          d->in_use   = in_use;          d->in_use       = devinit->in_use;
333          d->dlab     = 0;          d->enable_fifo  = 1;
334          d->divisor  = 115200 / 9600;          d->dlab         = 0;
335          d->databits = 8;          d->divisor      = 115200 / 9600;
336          d->parity   = 'N';          d->databits     = 8;
337          d->stopbits = "1";          d->parity       = 'N';
338          d->console_handle = console_start_slave(machine, name);          d->stopbits     = "1";
339            d->console_handle =
340          nlen = strlen(name) + 20;              console_start_slave(devinit->machine, devinit->name);
341          name2 = malloc(nlen);  
342          if (name2 == NULL) {          nlen = strlen(devinit->name) + 10;
343                  fprintf(stderr, "out of memory in dev_ns16550_init()\n");          if (devinit->name2 != NULL)
344                    nlen += strlen(devinit->name2);
345            name = malloc(nlen);
346            if (name == NULL) {
347                    fprintf(stderr, "out of memory\n");
348                  exit(1);                  exit(1);
349          }          }
350          if (name != NULL && name[0])          if (devinit->name2 != NULL && devinit->name2[0])
351                  snprintf(name2, nlen, "ns16550 [%s]", name);                  snprintf(name, nlen, "%s [%s]", devinit->name, devinit->name2);
352          else          else
353                  snprintf(name2, nlen, "ns16550");                  snprintf(name, nlen, "%s", devinit->name);
354    
355          memory_device_register(mem, name2, baseaddr,          memory_device_register(devinit->machine->memory, name, devinit->addr,
356              DEV_NS16550_LENGTH * addrmult, dev_ns16550_access, d,              DEV_NS16550_LENGTH * d->addrmult, dev_ns16550_access, d,
357              MEM_DEFAULT, NULL);              MEM_DEFAULT, NULL);
358          machine_add_tickfunction(machine, dev_ns16550_tick,          machine_add_tickfunction(devinit->machine,
359              d, NS16550_TICK_SHIFT);              dev_ns16550_tick, d, TICK_SHIFT);
360    
361            /*
362             *  NOTE:  Ugly cast into a pointer, because this is a convenient way
363             *         to return the console handle to code in src/machine.c.
364             */
365            devinit->return_ptr = (void *)(size_t)d->console_handle;
366    
367          return d->console_handle;          return 1;
368  }  }
369    

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