~vcs-imports/qemu/git

« back to all changes in this revision

Viewing changes to hw/i8254.c

  • Committer: bellard
  • Date: 2003-07-01 16:27:45 UTC
  • Revision ID: git-v1:7916e2245d71aff10b48aab0ebdc754550c89539
allow up to 256 MB of ram


git-svn-id: svn://svn.savannah.nongnu.org/qemu/trunk@307 c046a42c-6fe2-441c-8c8c-71466251a162

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
/*
2
 
 * QEMU 8253/8254 interval timer emulation
3
 
 *
4
 
 * Copyright (c) 2003-2004 Fabrice Bellard
5
 
 *
6
 
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7
 
 * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8
 
 * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9
 
 * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10
 
 * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11
 
 * furnished to do so, subject to the following conditions:
12
 
 *
13
 
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14
 
 * all copies or substantial portions of the Software.
15
 
 *
16
 
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17
 
 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18
 
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19
 
 * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20
 
 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21
 
 * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22
 
 * THE SOFTWARE.
23
 
 */
24
 
#include "hw.h"
25
 
#include "pc.h"
26
 
#include "isa.h"
27
 
#include "qemu-timer.h"
28
 
 
29
 
//#define DEBUG_PIT
30
 
 
31
 
#define RW_STATE_LSB 1
32
 
#define RW_STATE_MSB 2
33
 
#define RW_STATE_WORD0 3
34
 
#define RW_STATE_WORD1 4
35
 
 
36
 
typedef struct PITChannelState {
37
 
    int count; /* can be 65536 */
38
 
    uint16_t latched_count;
39
 
    uint8_t count_latched;
40
 
    uint8_t status_latched;
41
 
    uint8_t status;
42
 
    uint8_t read_state;
43
 
    uint8_t write_state;
44
 
    uint8_t write_latch;
45
 
    uint8_t rw_mode;
46
 
    uint8_t mode;
47
 
    uint8_t bcd; /* not supported */
48
 
    uint8_t gate; /* timer start */
49
 
    int64_t count_load_time;
50
 
    /* irq handling */
51
 
    int64_t next_transition_time;
52
 
    QEMUTimer *irq_timer;
53
 
    qemu_irq irq;
54
 
} PITChannelState;
55
 
 
56
 
struct PITState {
57
 
    PITChannelState channels[3];
58
 
};
59
 
 
60
 
static PITState pit_state;
61
 
 
62
 
static void pit_irq_timer_update(PITChannelState *s, int64_t current_time);
63
 
 
64
 
static int pit_get_count(PITChannelState *s)
65
 
{
66
 
    uint64_t d;
67
 
    int counter;
68
 
 
69
 
    d = muldiv64(qemu_get_clock(vm_clock) - s->count_load_time, PIT_FREQ, ticks_per_sec);
70
 
    switch(s->mode) {
71
 
    case 0:
72
 
    case 1:
73
 
    case 4:
74
 
    case 5:
75
 
        counter = (s->count - d) & 0xffff;
76
 
        break;
77
 
    case 3:
78
 
        /* XXX: may be incorrect for odd counts */
79
 
        counter = s->count - ((2 * d) % s->count);
80
 
        break;
81
 
    default:
82
 
        counter = s->count - (d % s->count);
83
 
        break;
84
 
    }
85
 
    return counter;
86
 
}
87
 
 
88
 
/* get pit output bit */
89
 
static int pit_get_out1(PITChannelState *s, int64_t current_time)
90
 
{
91
 
    uint64_t d;
92
 
    int out;
93
 
 
94
 
    d = muldiv64(current_time - s->count_load_time, PIT_FREQ, ticks_per_sec);
95
 
    switch(s->mode) {
96
 
    default:
97
 
    case 0:
98
 
        out = (d >= s->count);
99
 
        break;
100
 
    case 1:
101
 
        out = (d < s->count);
102
 
        break;
103
 
    case 2:
104
 
        if ((d % s->count) == 0 && d != 0)
105
 
            out = 1;
106
 
        else
107
 
            out = 0;
108
 
        break;
109
 
    case 3:
110
 
        out = (d % s->count) < ((s->count + 1) >> 1);
111
 
        break;
112
 
    case 4:
113
 
    case 5:
114
 
        out = (d == s->count);
115
 
        break;
116
 
    }
117
 
    return out;
118
 
}
119
 
 
120
 
int pit_get_out(PITState *pit, int channel, int64_t current_time)
121
 
{
122
 
    PITChannelState *s = &pit->channels[channel];
123
 
    return pit_get_out1(s, current_time);
124
 
}
125
 
 
126
 
/* return -1 if no transition will occur.  */
127
 
static int64_t pit_get_next_transition_time(PITChannelState *s,
128
 
                                            int64_t current_time)
129
 
{
130
 
    uint64_t d, next_time, base;
131
 
    int period2;
132
 
 
133
 
    d = muldiv64(current_time - s->count_load_time, PIT_FREQ, ticks_per_sec);
134
 
    switch(s->mode) {
135
 
    default:
136
 
    case 0:
137
 
    case 1:
138
 
        if (d < s->count)
139
 
            next_time = s->count;
140
 
        else
141
 
            return -1;
142
 
        break;
143
 
    case 2:
144
 
        base = (d / s->count) * s->count;
145
 
        if ((d - base) == 0 && d != 0)
146
 
            next_time = base + s->count;
147
 
        else
148
 
            next_time = base + s->count + 1;
149
 
        break;
150
 
    case 3:
151
 
        base = (d / s->count) * s->count;
152
 
        period2 = ((s->count + 1) >> 1);
153
 
        if ((d - base) < period2)
154
 
            next_time = base + period2;
155
 
        else
156
 
            next_time = base + s->count;
157
 
        break;
158
 
    case 4:
159
 
    case 5:
160
 
        if (d < s->count)
161
 
            next_time = s->count;
162
 
        else if (d == s->count)
163
 
            next_time = s->count + 1;
164
 
        else
165
 
            return -1;
166
 
        break;
167
 
    }
168
 
    /* convert to timer units */
169
 
    next_time = s->count_load_time + muldiv64(next_time, ticks_per_sec, PIT_FREQ);
170
 
    /* fix potential rounding problems */
171
 
    /* XXX: better solution: use a clock at PIT_FREQ Hz */
172
 
    if (next_time <= current_time)
173
 
        next_time = current_time + 1;
174
 
    return next_time;
175
 
}
176
 
 
177
 
/* val must be 0 or 1 */
178
 
void pit_set_gate(PITState *pit, int channel, int val)
179
 
{
180
 
    PITChannelState *s = &pit->channels[channel];
181
 
 
182
 
    switch(s->mode) {
183
 
    default:
184
 
    case 0:
185
 
    case 4:
186
 
        /* XXX: just disable/enable counting */
187
 
        break;
188
 
    case 1:
189
 
    case 5:
190
 
        if (s->gate < val) {
191
 
            /* restart counting on rising edge */
192
 
            s->count_load_time = qemu_get_clock(vm_clock);
193
 
            pit_irq_timer_update(s, s->count_load_time);
194
 
        }
195
 
        break;
196
 
    case 2:
197
 
    case 3:
198
 
        if (s->gate < val) {
199
 
            /* restart counting on rising edge */
200
 
            s->count_load_time = qemu_get_clock(vm_clock);
201
 
            pit_irq_timer_update(s, s->count_load_time);
202
 
        }
203
 
        /* XXX: disable/enable counting */
204
 
        break;
205
 
    }
206
 
    s->gate = val;
207
 
}
208
 
 
209
 
int pit_get_gate(PITState *pit, int channel)
210
 
{
211
 
    PITChannelState *s = &pit->channels[channel];
212
 
    return s->gate;
213
 
}
214
 
 
215
 
int pit_get_initial_count(PITState *pit, int channel)
216
 
{
217
 
    PITChannelState *s = &pit->channels[channel];
218
 
    return s->count;
219
 
}
220
 
 
221
 
int pit_get_mode(PITState *pit, int channel)
222
 
{
223
 
    PITChannelState *s = &pit->channels[channel];
224
 
    return s->mode;
225
 
}
226
 
 
227
 
static inline void pit_load_count(PITChannelState *s, int val)
228
 
{
229
 
    if (val == 0)
230
 
        val = 0x10000;
231
 
    s->count_load_time = qemu_get_clock(vm_clock);
232
 
    s->count = val;
233
 
    pit_irq_timer_update(s, s->count_load_time);
234
 
}
235
 
 
236
 
/* if already latched, do not latch again */
237
 
static void pit_latch_count(PITChannelState *s)
238
 
{
239
 
    if (!s->count_latched) {
240
 
        s->latched_count = pit_get_count(s);
241
 
        s->count_latched = s->rw_mode;
242
 
    }
243
 
}
244
 
 
245
 
static void pit_ioport_write(void *opaque, uint32_t addr, uint32_t val)
246
 
{
247
 
    PITState *pit = opaque;
248
 
    int channel, access;
249
 
    PITChannelState *s;
250
 
 
251
 
    addr &= 3;
252
 
    if (addr == 3) {
253
 
        channel = val >> 6;
254
 
        if (channel == 3) {
255
 
            /* read back command */
256
 
            for(channel = 0; channel < 3; channel++) {
257
 
                s = &pit->channels[channel];
258
 
                if (val & (2 << channel)) {
259
 
                    if (!(val & 0x20)) {
260
 
                        pit_latch_count(s);
261
 
                    }
262
 
                    if (!(val & 0x10) && !s->status_latched) {
263
 
                        /* status latch */
264
 
                        /* XXX: add BCD and null count */
265
 
                        s->status =  (pit_get_out1(s, qemu_get_clock(vm_clock)) << 7) |
266
 
                            (s->rw_mode << 4) |
267
 
                            (s->mode << 1) |
268
 
                            s->bcd;
269
 
                        s->status_latched = 1;
270
 
                    }
271
 
                }
272
 
            }
273
 
        } else {
274
 
            s = &pit->channels[channel];
275
 
            access = (val >> 4) & 3;
276
 
            if (access == 0) {
277
 
                pit_latch_count(s);
278
 
            } else {
279
 
                s->rw_mode = access;
280
 
                s->read_state = access;
281
 
                s->write_state = access;
282
 
 
283
 
                s->mode = (val >> 1) & 7;
284
 
                s->bcd = val & 1;
285
 
                /* XXX: update irq timer ? */
286
 
            }
287
 
        }
288
 
    } else {
289
 
        s = &pit->channels[addr];
290
 
        switch(s->write_state) {
291
 
        default:
292
 
        case RW_STATE_LSB:
293
 
            pit_load_count(s, val);
294
 
            break;
295
 
        case RW_STATE_MSB:
296
 
            pit_load_count(s, val << 8);
297
 
            break;
298
 
        case RW_STATE_WORD0:
299
 
            s->write_latch = val;
300
 
            s->write_state = RW_STATE_WORD1;
301
 
            break;
302
 
        case RW_STATE_WORD1:
303
 
            pit_load_count(s, s->write_latch | (val << 8));
304
 
            s->write_state = RW_STATE_WORD0;
305
 
            break;
306
 
        }
307
 
    }
308
 
}
309
 
 
310
 
static uint32_t pit_ioport_read(void *opaque, uint32_t addr)
311
 
{
312
 
    PITState *pit = opaque;
313
 
    int ret, count;
314
 
    PITChannelState *s;
315
 
 
316
 
    addr &= 3;
317
 
    s = &pit->channels[addr];
318
 
    if (s->status_latched) {
319
 
        s->status_latched = 0;
320
 
        ret = s->status;
321
 
    } else if (s->count_latched) {
322
 
        switch(s->count_latched) {
323
 
        default:
324
 
        case RW_STATE_LSB:
325
 
            ret = s->latched_count & 0xff;
326
 
            s->count_latched = 0;
327
 
            break;
328
 
        case RW_STATE_MSB:
329
 
            ret = s->latched_count >> 8;
330
 
            s->count_latched = 0;
331
 
            break;
332
 
        case RW_STATE_WORD0:
333
 
            ret = s->latched_count & 0xff;
334
 
            s->count_latched = RW_STATE_MSB;
335
 
            break;
336
 
        }
337
 
    } else {
338
 
        switch(s->read_state) {
339
 
        default:
340
 
        case RW_STATE_LSB:
341
 
            count = pit_get_count(s);
342
 
            ret = count & 0xff;
343
 
            break;
344
 
        case RW_STATE_MSB:
345
 
            count = pit_get_count(s);
346
 
            ret = (count >> 8) & 0xff;
347
 
            break;
348
 
        case RW_STATE_WORD0:
349
 
            count = pit_get_count(s);
350
 
            ret = count & 0xff;
351
 
            s->read_state = RW_STATE_WORD1;
352
 
            break;
353
 
        case RW_STATE_WORD1:
354
 
            count = pit_get_count(s);
355
 
            ret = (count >> 8) & 0xff;
356
 
            s->read_state = RW_STATE_WORD0;
357
 
            break;
358
 
        }
359
 
    }
360
 
    return ret;
361
 
}
362
 
 
363
 
static void pit_irq_timer_update(PITChannelState *s, int64_t current_time)
364
 
{
365
 
    int64_t expire_time;
366
 
    int irq_level;
367
 
 
368
 
    if (!s->irq_timer)
369
 
        return;
370
 
    expire_time = pit_get_next_transition_time(s, current_time);
371
 
    irq_level = pit_get_out1(s, current_time);
372
 
    qemu_set_irq(s->irq, irq_level);
373
 
#ifdef DEBUG_PIT
374
 
    printf("irq_level=%d next_delay=%f\n",
375
 
           irq_level,
376
 
           (double)(expire_time - current_time) / ticks_per_sec);
377
 
#endif
378
 
    s->next_transition_time = expire_time;
379
 
    if (expire_time != -1)
380
 
        qemu_mod_timer(s->irq_timer, expire_time);
381
 
    else
382
 
        qemu_del_timer(s->irq_timer);
383
 
}
384
 
 
385
 
static void pit_irq_timer(void *opaque)
386
 
{
387
 
    PITChannelState *s = opaque;
388
 
 
389
 
    pit_irq_timer_update(s, s->next_transition_time);
390
 
}
391
 
 
392
 
static void pit_save(QEMUFile *f, void *opaque)
393
 
{
394
 
    PITState *pit = opaque;
395
 
    PITChannelState *s;
396
 
    int i;
397
 
 
398
 
    for(i = 0; i < 3; i++) {
399
 
        s = &pit->channels[i];
400
 
        qemu_put_be32(f, s->count);
401
 
        qemu_put_be16s(f, &s->latched_count);
402
 
        qemu_put_8s(f, &s->count_latched);
403
 
        qemu_put_8s(f, &s->status_latched);
404
 
        qemu_put_8s(f, &s->status);
405
 
        qemu_put_8s(f, &s->read_state);
406
 
        qemu_put_8s(f, &s->write_state);
407
 
        qemu_put_8s(f, &s->write_latch);
408
 
        qemu_put_8s(f, &s->rw_mode);
409
 
        qemu_put_8s(f, &s->mode);
410
 
        qemu_put_8s(f, &s->bcd);
411
 
        qemu_put_8s(f, &s->gate);
412
 
        qemu_put_be64(f, s->count_load_time);
413
 
        if (s->irq_timer) {
414
 
            qemu_put_be64(f, s->next_transition_time);
415
 
            qemu_put_timer(f, s->irq_timer);
416
 
        }
417
 
    }
418
 
}
419
 
 
420
 
static int pit_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
421
 
{
422
 
    PITState *pit = opaque;
423
 
    PITChannelState *s;
424
 
    int i;
425
 
 
426
 
    if (version_id != 1)
427
 
        return -EINVAL;
428
 
 
429
 
    for(i = 0; i < 3; i++) {
430
 
        s = &pit->channels[i];
431
 
        s->count=qemu_get_be32(f);
432
 
        qemu_get_be16s(f, &s->latched_count);
433
 
        qemu_get_8s(f, &s->count_latched);
434
 
        qemu_get_8s(f, &s->status_latched);
435
 
        qemu_get_8s(f, &s->status);
436
 
        qemu_get_8s(f, &s->read_state);
437
 
        qemu_get_8s(f, &s->write_state);
438
 
        qemu_get_8s(f, &s->write_latch);
439
 
        qemu_get_8s(f, &s->rw_mode);
440
 
        qemu_get_8s(f, &s->mode);
441
 
        qemu_get_8s(f, &s->bcd);
442
 
        qemu_get_8s(f, &s->gate);
443
 
        s->count_load_time=qemu_get_be64(f);
444
 
        if (s->irq_timer) {
445
 
            s->next_transition_time=qemu_get_be64(f);
446
 
            qemu_get_timer(f, s->irq_timer);
447
 
        }
448
 
    }
449
 
    return 0;
450
 
}
451
 
 
452
 
static void pit_reset(void *opaque)
453
 
{
454
 
    PITState *pit = opaque;
455
 
    PITChannelState *s;
456
 
    int i;
457
 
 
458
 
    for(i = 0;i < 3; i++) {
459
 
        s = &pit->channels[i];
460
 
        s->mode = 3;
461
 
        s->gate = (i != 2);
462
 
        pit_load_count(s, 0);
463
 
    }
464
 
}
465
 
 
466
 
PITState *pit_init(int base, qemu_irq irq)
467
 
{
468
 
    PITState *pit = &pit_state;
469
 
    PITChannelState *s;
470
 
 
471
 
    s = &pit->channels[0];
472
 
    /* the timer 0 is connected to an IRQ */
473
 
    s->irq_timer = qemu_new_timer(vm_clock, pit_irq_timer, s);
474
 
    s->irq = irq;
475
 
 
476
 
    register_savevm("i8254", base, 1, pit_save, pit_load, pit);
477
 
 
478
 
    qemu_register_reset(pit_reset, pit);
479
 
    register_ioport_write(base, 4, 1, pit_ioport_write, pit);
480
 
    register_ioport_read(base, 3, 1, pit_ioport_read, pit);
481
 
 
482
 
    pit_reset(pit);
483
 
 
484
 
    return pit;
485
 
}