xref: /qemu/hw/char/ibex_uart.c (revision 940aabb9f47712da87182fee7163f1d3f7def36d)
1a7d2d98cSAlistair Francis /*
2a7d2d98cSAlistair Francis  * QEMU lowRISC Ibex UART device
3a7d2d98cSAlistair Francis  *
4a7d2d98cSAlistair Francis  * Copyright (c) 2020 Western Digital
5a7d2d98cSAlistair Francis  *
6a7d2d98cSAlistair Francis  * For details check the documentation here:
7a7d2d98cSAlistair Francis  *    https://docs.opentitan.org/hw/ip/uart/doc/
8a7d2d98cSAlistair Francis  *
9a7d2d98cSAlistair Francis  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
10a7d2d98cSAlistair Francis  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
11a7d2d98cSAlistair Francis  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
12a7d2d98cSAlistair Francis  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
13a7d2d98cSAlistair Francis  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
14a7d2d98cSAlistair Francis  * furnished to do so, subject to the following conditions:
15a7d2d98cSAlistair Francis  *
16a7d2d98cSAlistair Francis  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
17a7d2d98cSAlistair Francis  * all copies or substantial portions of the Software.
18a7d2d98cSAlistair Francis  *
19a7d2d98cSAlistair Francis  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
20a7d2d98cSAlistair Francis  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
21a7d2d98cSAlistair Francis  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
22a7d2d98cSAlistair Francis  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
23a7d2d98cSAlistair Francis  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
24a7d2d98cSAlistair Francis  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
25a7d2d98cSAlistair Francis  * THE SOFTWARE.
26a7d2d98cSAlistair Francis  */
27a7d2d98cSAlistair Francis 
28a7d2d98cSAlistair Francis #include "qemu/osdep.h"
29a7d2d98cSAlistair Francis #include "hw/char/ibex_uart.h"
30a7d2d98cSAlistair Francis #include "hw/irq.h"
31*940aabb9SAlistair Francis #include "hw/qdev-clock.h"
32a7d2d98cSAlistair Francis #include "hw/qdev-properties.h"
33a7d2d98cSAlistair Francis #include "migration/vmstate.h"
34a7d2d98cSAlistair Francis #include "qemu/log.h"
35a7d2d98cSAlistair Francis #include "qemu/module.h"
36a7d2d98cSAlistair Francis 
37a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_update_irqs(IbexUartState *s)
38a7d2d98cSAlistair Francis {
39a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->uart_intr_state & s->uart_intr_enable & INTR_STATE_TX_WATERMARK) {
40a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->tx_watermark, 1);
41a7d2d98cSAlistair Francis     } else {
42a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->tx_watermark, 0);
43a7d2d98cSAlistair Francis     }
44a7d2d98cSAlistair Francis 
45a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->uart_intr_state & s->uart_intr_enable & INTR_STATE_RX_WATERMARK) {
46a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->rx_watermark, 1);
47a7d2d98cSAlistair Francis     } else {
48a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->rx_watermark, 0);
49a7d2d98cSAlistair Francis     }
50a7d2d98cSAlistair Francis 
51a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->uart_intr_state & s->uart_intr_enable & INTR_STATE_TX_EMPTY) {
52a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->tx_empty, 1);
53a7d2d98cSAlistair Francis     } else {
54a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->tx_empty, 0);
55a7d2d98cSAlistair Francis     }
56a7d2d98cSAlistair Francis 
57a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->uart_intr_state & s->uart_intr_enable & INTR_STATE_RX_OVERFLOW) {
58a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->rx_overflow, 1);
59a7d2d98cSAlistair Francis     } else {
60a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_set_irq(s->rx_overflow, 0);
61a7d2d98cSAlistair Francis     }
62a7d2d98cSAlistair Francis }
63a7d2d98cSAlistair Francis 
64a7d2d98cSAlistair Francis static int ibex_uart_can_receive(void *opaque)
65a7d2d98cSAlistair Francis {
66a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
67a7d2d98cSAlistair Francis 
68a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->uart_ctrl & UART_CTRL_RX_ENABLE) {
69a7d2d98cSAlistair Francis         return 1;
70a7d2d98cSAlistair Francis     }
71a7d2d98cSAlistair Francis 
72a7d2d98cSAlistair Francis     return 0;
73a7d2d98cSAlistair Francis }
74a7d2d98cSAlistair Francis 
75a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_receive(void *opaque, const uint8_t *buf, int size)
76a7d2d98cSAlistair Francis {
77a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
78a7d2d98cSAlistair Francis     uint8_t rx_fifo_level = (s->uart_fifo_ctrl & FIFO_CTRL_RXILVL)
79a7d2d98cSAlistair Francis                             >> FIFO_CTRL_RXILVL_SHIFT;
80a7d2d98cSAlistair Francis 
81a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_rdata = *buf;
82a7d2d98cSAlistair Francis 
83a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_status &= ~UART_STATUS_RXIDLE;
84a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_status &= ~UART_STATUS_RXEMPTY;
85a7d2d98cSAlistair Francis 
86a7d2d98cSAlistair Francis     if (size > rx_fifo_level) {
87a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state |= INTR_STATE_RX_WATERMARK;
88a7d2d98cSAlistair Francis     }
89a7d2d98cSAlistair Francis 
90a7d2d98cSAlistair Francis     ibex_uart_update_irqs(s);
91a7d2d98cSAlistair Francis }
92a7d2d98cSAlistair Francis 
93a7d2d98cSAlistair Francis static gboolean ibex_uart_xmit(GIOChannel *chan, GIOCondition cond,
94a7d2d98cSAlistair Francis                                void *opaque)
95a7d2d98cSAlistair Francis {
96a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
97a7d2d98cSAlistair Francis     uint8_t tx_fifo_level = (s->uart_fifo_ctrl & FIFO_CTRL_TXILVL)
98a7d2d98cSAlistair Francis                             >> FIFO_CTRL_TXILVL_SHIFT;
99a7d2d98cSAlistair Francis     int ret;
100a7d2d98cSAlistair Francis 
101a7d2d98cSAlistair Francis     /* instant drain the fifo when there's no back-end */
102a7d2d98cSAlistair Francis     if (!qemu_chr_fe_backend_connected(&s->chr)) {
103a7d2d98cSAlistair Francis         s->tx_level = 0;
104a7d2d98cSAlistair Francis         return FALSE;
105a7d2d98cSAlistair Francis     }
106a7d2d98cSAlistair Francis 
107a7d2d98cSAlistair Francis     if (!s->tx_level) {
108a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_status &= ~UART_STATUS_TXFULL;
109a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_status |= UART_STATUS_TXEMPTY;
110a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state |= INTR_STATE_TX_EMPTY;
111a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state &= ~INTR_STATE_TX_WATERMARK;
112a7d2d98cSAlistair Francis         ibex_uart_update_irqs(s);
113a7d2d98cSAlistair Francis         return FALSE;
114a7d2d98cSAlistair Francis     }
115a7d2d98cSAlistair Francis 
116a7d2d98cSAlistair Francis     ret = qemu_chr_fe_write(&s->chr, s->tx_fifo, s->tx_level);
117a7d2d98cSAlistair Francis 
118a7d2d98cSAlistair Francis     if (ret >= 0) {
119a7d2d98cSAlistair Francis         s->tx_level -= ret;
120a7d2d98cSAlistair Francis         memmove(s->tx_fifo, s->tx_fifo + ret, s->tx_level);
121a7d2d98cSAlistair Francis     }
122a7d2d98cSAlistair Francis 
123a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->tx_level) {
124a7d2d98cSAlistair Francis         guint r = qemu_chr_fe_add_watch(&s->chr, G_IO_OUT | G_IO_HUP,
125a7d2d98cSAlistair Francis                                         ibex_uart_xmit, s);
126a7d2d98cSAlistair Francis         if (!r) {
127a7d2d98cSAlistair Francis             s->tx_level = 0;
128a7d2d98cSAlistair Francis             return FALSE;
129a7d2d98cSAlistair Francis         }
130a7d2d98cSAlistair Francis     }
131a7d2d98cSAlistair Francis 
132a7d2d98cSAlistair Francis     /* Clear the TX Full bit */
133a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->tx_level != IBEX_UART_TX_FIFO_SIZE) {
134a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_status &= ~UART_STATUS_TXFULL;
135a7d2d98cSAlistair Francis     }
136a7d2d98cSAlistair Francis 
137a7d2d98cSAlistair Francis     /* Disable the TX_WATERMARK IRQ */
138a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->tx_level < tx_fifo_level) {
139a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state &= ~INTR_STATE_TX_WATERMARK;
140a7d2d98cSAlistair Francis     }
141a7d2d98cSAlistair Francis 
142a7d2d98cSAlistair Francis     /* Set TX empty */
143a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->tx_level == 0) {
144a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_status |= UART_STATUS_TXEMPTY;
145a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state |= INTR_STATE_TX_EMPTY;
146a7d2d98cSAlistair Francis     }
147a7d2d98cSAlistair Francis 
148a7d2d98cSAlistair Francis     ibex_uart_update_irqs(s);
149a7d2d98cSAlistair Francis     return FALSE;
150a7d2d98cSAlistair Francis }
151a7d2d98cSAlistair Francis 
152a7d2d98cSAlistair Francis static void uart_write_tx_fifo(IbexUartState *s, const uint8_t *buf,
153a7d2d98cSAlistair Francis                                int size)
154a7d2d98cSAlistair Francis {
155a7d2d98cSAlistair Francis     uint64_t current_time = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
156a7d2d98cSAlistair Francis     uint8_t tx_fifo_level = (s->uart_fifo_ctrl & FIFO_CTRL_TXILVL)
157a7d2d98cSAlistair Francis                             >> FIFO_CTRL_TXILVL_SHIFT;
158a7d2d98cSAlistair Francis 
159a7d2d98cSAlistair Francis     if (size > IBEX_UART_TX_FIFO_SIZE - s->tx_level) {
160a7d2d98cSAlistair Francis         size = IBEX_UART_TX_FIFO_SIZE - s->tx_level;
161a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "ibex_uart: TX FIFO overflow");
162a7d2d98cSAlistair Francis     }
163a7d2d98cSAlistair Francis 
164a7d2d98cSAlistair Francis     memcpy(s->tx_fifo + s->tx_level, buf, size);
165a7d2d98cSAlistair Francis     s->tx_level += size;
166a7d2d98cSAlistair Francis 
167a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->tx_level > 0) {
168a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_status &= ~UART_STATUS_TXEMPTY;
169a7d2d98cSAlistair Francis     }
170a7d2d98cSAlistair Francis 
171a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->tx_level >= tx_fifo_level) {
172a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state |= INTR_STATE_TX_WATERMARK;
173a7d2d98cSAlistair Francis         ibex_uart_update_irqs(s);
174a7d2d98cSAlistair Francis     }
175a7d2d98cSAlistair Francis 
176a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->tx_level == IBEX_UART_TX_FIFO_SIZE) {
177a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_status |= UART_STATUS_TXFULL;
178a7d2d98cSAlistair Francis     }
179a7d2d98cSAlistair Francis 
180a7d2d98cSAlistair Francis     timer_mod(s->fifo_trigger_handle, current_time +
181a7d2d98cSAlistair Francis               (s->char_tx_time * 4));
182a7d2d98cSAlistair Francis }
183a7d2d98cSAlistair Francis 
184a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_reset(DeviceState *dev)
185a7d2d98cSAlistair Francis {
186a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = IBEX_UART(dev);
187a7d2d98cSAlistair Francis 
188a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_intr_state = 0x00000000;
189a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_intr_state = 0x00000000;
190a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_intr_enable = 0x00000000;
191a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_ctrl = 0x00000000;
192a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_status = 0x0000003c;
193a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_rdata = 0x00000000;
194a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_fifo_ctrl = 0x00000000;
195a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_fifo_status = 0x00000000;
196a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_ovrd = 0x00000000;
197a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_val = 0x00000000;
198a7d2d98cSAlistair Francis     s->uart_timeout_ctrl = 0x00000000;
199a7d2d98cSAlistair Francis 
200a7d2d98cSAlistair Francis     s->tx_level = 0;
201a7d2d98cSAlistair Francis 
202a7d2d98cSAlistair Francis     s->char_tx_time = (NANOSECONDS_PER_SECOND / 230400) * 10;
203a7d2d98cSAlistair Francis 
204a7d2d98cSAlistair Francis     ibex_uart_update_irqs(s);
205a7d2d98cSAlistair Francis }
206a7d2d98cSAlistair Francis 
207*940aabb9SAlistair Francis static uint64_t ibex_uart_get_baud(IbexUartState *s)
208*940aabb9SAlistair Francis {
209*940aabb9SAlistair Francis     uint64_t baud;
210*940aabb9SAlistair Francis 
211*940aabb9SAlistair Francis     baud = ((s->uart_ctrl & UART_CTRL_NCO) >> 16);
212*940aabb9SAlistair Francis     baud *= clock_get_hz(s->f_clk);
213*940aabb9SAlistair Francis     baud >>= 20;
214*940aabb9SAlistair Francis 
215*940aabb9SAlistair Francis     return baud;
216*940aabb9SAlistair Francis }
217*940aabb9SAlistair Francis 
218a7d2d98cSAlistair Francis static uint64_t ibex_uart_read(void *opaque, hwaddr addr,
219a7d2d98cSAlistair Francis                                        unsigned int size)
220a7d2d98cSAlistair Francis {
221a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
222a7d2d98cSAlistair Francis     uint64_t retvalue = 0;
223a7d2d98cSAlistair Francis 
224a7d2d98cSAlistair Francis     switch (addr) {
225a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_INTR_STATE:
226a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_intr_state;
227a7d2d98cSAlistair Francis         break;
228a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_INTR_ENABLE:
229a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_intr_enable;
230a7d2d98cSAlistair Francis         break;
231a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_INTR_TEST:
232a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
233a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: wdata is write only\n", __func__);
234a7d2d98cSAlistair Francis         break;
235a7d2d98cSAlistair Francis 
236a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_CTRL:
237a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_ctrl;
238a7d2d98cSAlistair Francis         break;
239a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_STATUS:
240a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_status;
241a7d2d98cSAlistair Francis         break;
242a7d2d98cSAlistair Francis 
243a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_RDATA:
244a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_rdata;
245a7d2d98cSAlistair Francis         if (s->uart_ctrl & UART_CTRL_RX_ENABLE) {
246a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_chr_fe_accept_input(&s->chr);
247a7d2d98cSAlistair Francis 
248a7d2d98cSAlistair Francis             s->uart_status |= UART_STATUS_RXIDLE;
249a7d2d98cSAlistair Francis             s->uart_status |= UART_STATUS_RXEMPTY;
250a7d2d98cSAlistair Francis         }
251a7d2d98cSAlistair Francis         break;
252a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_WDATA:
253a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
254a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: wdata is write only\n", __func__);
255a7d2d98cSAlistair Francis         break;
256a7d2d98cSAlistair Francis 
257a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_FIFO_CTRL:
258a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_fifo_ctrl;
259a7d2d98cSAlistair Francis         break;
260a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_FIFO_STATUS:
261a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_fifo_status;
262a7d2d98cSAlistair Francis 
263a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue |= s->tx_level & 0x1F;
264a7d2d98cSAlistair Francis 
265a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
266a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: RX fifos are not supported\n", __func__);
267a7d2d98cSAlistair Francis         break;
268a7d2d98cSAlistair Francis 
269a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_OVRD:
270a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_ovrd;
271a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
272a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: ovrd is not supported\n", __func__);
273a7d2d98cSAlistair Francis         break;
274a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_VAL:
275a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_val;
276a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
277a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: val is not supported\n", __func__);
278a7d2d98cSAlistair Francis         break;
279a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_TIMEOUT_CTRL:
280a7d2d98cSAlistair Francis         retvalue = s->uart_timeout_ctrl;
281a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
282a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: timeout_ctrl is not supported\n", __func__);
283a7d2d98cSAlistair Francis         break;
284a7d2d98cSAlistair Francis     default:
285a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
286a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: Bad offset 0x%"HWADDR_PRIx"\n", __func__, addr);
287a7d2d98cSAlistair Francis         return 0;
288a7d2d98cSAlistair Francis     }
289a7d2d98cSAlistair Francis 
290a7d2d98cSAlistair Francis     return retvalue;
291a7d2d98cSAlistair Francis }
292a7d2d98cSAlistair Francis 
293a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_write(void *opaque, hwaddr addr,
294a7d2d98cSAlistair Francis                                   uint64_t val64, unsigned int size)
295a7d2d98cSAlistair Francis {
296a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
297a7d2d98cSAlistair Francis     uint32_t value = val64;
298a7d2d98cSAlistair Francis 
299a7d2d98cSAlistair Francis     switch (addr) {
300a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_INTR_STATE:
301a7d2d98cSAlistair Francis         /* Write 1 clear */
302a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state &= ~value;
303a7d2d98cSAlistair Francis         ibex_uart_update_irqs(s);
304a7d2d98cSAlistair Francis         break;
305a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_INTR_ENABLE:
306a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_enable = value;
307a7d2d98cSAlistair Francis         ibex_uart_update_irqs(s);
308a7d2d98cSAlistair Francis         break;
309a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_INTR_TEST:
310a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_intr_state |= value;
311a7d2d98cSAlistair Francis         ibex_uart_update_irqs(s);
312a7d2d98cSAlistair Francis         break;
313a7d2d98cSAlistair Francis 
314a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_CTRL:
315a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_ctrl = value;
316a7d2d98cSAlistair Francis 
317a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & UART_CTRL_NF) {
318a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
319a7d2d98cSAlistair Francis                           "%s: UART_CTRL_NF is not supported\n", __func__);
320a7d2d98cSAlistair Francis         }
321a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & UART_CTRL_SLPBK) {
322a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
323a7d2d98cSAlistair Francis                           "%s: UART_CTRL_SLPBK is not supported\n", __func__);
324a7d2d98cSAlistair Francis         }
325a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & UART_CTRL_LLPBK) {
326a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
327a7d2d98cSAlistair Francis                           "%s: UART_CTRL_LLPBK is not supported\n", __func__);
328a7d2d98cSAlistair Francis         }
329a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & UART_CTRL_PARITY_EN) {
330a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
331a7d2d98cSAlistair Francis                           "%s: UART_CTRL_PARITY_EN is not supported\n",
332a7d2d98cSAlistair Francis                           __func__);
333a7d2d98cSAlistair Francis         }
334a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & UART_CTRL_PARITY_ODD) {
335a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
336a7d2d98cSAlistair Francis                           "%s: UART_CTRL_PARITY_ODD is not supported\n",
337a7d2d98cSAlistair Francis                           __func__);
338a7d2d98cSAlistair Francis         }
339a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & UART_CTRL_RXBLVL) {
340a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
341a7d2d98cSAlistair Francis                           "%s: UART_CTRL_RXBLVL is not supported\n", __func__);
342a7d2d98cSAlistair Francis         }
343a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & UART_CTRL_NCO) {
344*940aabb9SAlistair Francis             uint64_t baud = ibex_uart_get_baud(s);
345a7d2d98cSAlistair Francis 
346a7d2d98cSAlistair Francis             s->char_tx_time = (NANOSECONDS_PER_SECOND / baud) * 10;
347a7d2d98cSAlistair Francis         }
348a7d2d98cSAlistair Francis         break;
349a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_STATUS:
350a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
351a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: status is read only\n", __func__);
352a7d2d98cSAlistair Francis         break;
353a7d2d98cSAlistair Francis 
354a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_RDATA:
355a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
356a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: rdata is read only\n", __func__);
357a7d2d98cSAlistair Francis         break;
358a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_WDATA:
359a7d2d98cSAlistair Francis         uart_write_tx_fifo(s, (uint8_t *) &value, 1);
360a7d2d98cSAlistair Francis         break;
361a7d2d98cSAlistair Francis 
362a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_FIFO_CTRL:
363a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_fifo_ctrl = value;
364a7d2d98cSAlistair Francis 
365a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & FIFO_CTRL_RXRST) {
366a7d2d98cSAlistair Francis             qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
367a7d2d98cSAlistair Francis                           "%s: RX fifos are not supported\n", __func__);
368a7d2d98cSAlistair Francis         }
369a7d2d98cSAlistair Francis         if (value & FIFO_CTRL_TXRST) {
370a7d2d98cSAlistair Francis             s->tx_level = 0;
371a7d2d98cSAlistair Francis         }
372a7d2d98cSAlistair Francis         break;
373a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_FIFO_STATUS:
374a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
375a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: fifo_status is read only\n", __func__);
376a7d2d98cSAlistair Francis         break;
377a7d2d98cSAlistair Francis 
378a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_OVRD:
379a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_ovrd = value;
380a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
381a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: ovrd is not supported\n", __func__);
382a7d2d98cSAlistair Francis         break;
383a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_VAL:
384a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
385a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: val is read only\n", __func__);
386a7d2d98cSAlistair Francis         break;
387a7d2d98cSAlistair Francis     case IBEX_UART_TIMEOUT_CTRL:
388a7d2d98cSAlistair Francis         s->uart_timeout_ctrl = value;
389a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
390a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: timeout_ctrl is not supported\n", __func__);
391a7d2d98cSAlistair Francis         break;
392a7d2d98cSAlistair Francis     default:
393a7d2d98cSAlistair Francis         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
394a7d2d98cSAlistair Francis                       "%s: Bad offset 0x%"HWADDR_PRIx"\n", __func__, addr);
395a7d2d98cSAlistair Francis     }
396a7d2d98cSAlistair Francis }
397a7d2d98cSAlistair Francis 
398*940aabb9SAlistair Francis static void ibex_uart_clk_update(void *opaque)
399*940aabb9SAlistair Francis {
400*940aabb9SAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
401*940aabb9SAlistair Francis 
402*940aabb9SAlistair Francis     /* recompute uart's speed on clock change */
403*940aabb9SAlistair Francis     uint64_t baud = ibex_uart_get_baud(s);
404*940aabb9SAlistair Francis 
405*940aabb9SAlistair Francis     s->char_tx_time = (NANOSECONDS_PER_SECOND / baud) * 10;
406*940aabb9SAlistair Francis }
407*940aabb9SAlistair Francis 
408a7d2d98cSAlistair Francis static void fifo_trigger_update(void *opaque)
409a7d2d98cSAlistair Francis {
410a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
411a7d2d98cSAlistair Francis 
412a7d2d98cSAlistair Francis     if (s->uart_ctrl & UART_CTRL_TX_ENABLE) {
413a7d2d98cSAlistair Francis         ibex_uart_xmit(NULL, G_IO_OUT, s);
414a7d2d98cSAlistair Francis     }
415a7d2d98cSAlistair Francis }
416a7d2d98cSAlistair Francis 
417a7d2d98cSAlistair Francis static const MemoryRegionOps ibex_uart_ops = {
418a7d2d98cSAlistair Francis     .read = ibex_uart_read,
419a7d2d98cSAlistair Francis     .write = ibex_uart_write,
420a7d2d98cSAlistair Francis     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
421a7d2d98cSAlistair Francis     .impl.min_access_size = 4,
422a7d2d98cSAlistair Francis     .impl.max_access_size = 4,
423a7d2d98cSAlistair Francis };
424a7d2d98cSAlistair Francis 
425a7d2d98cSAlistair Francis static int ibex_uart_post_load(void *opaque, int version_id)
426a7d2d98cSAlistair Francis {
427a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = opaque;
428a7d2d98cSAlistair Francis 
429a7d2d98cSAlistair Francis     ibex_uart_update_irqs(s);
430a7d2d98cSAlistair Francis     return 0;
431a7d2d98cSAlistair Francis }
432a7d2d98cSAlistair Francis 
433a7d2d98cSAlistair Francis static const VMStateDescription vmstate_ibex_uart = {
434a7d2d98cSAlistair Francis     .name = TYPE_IBEX_UART,
435a7d2d98cSAlistair Francis     .version_id = 1,
436a7d2d98cSAlistair Francis     .minimum_version_id = 1,
437a7d2d98cSAlistair Francis     .post_load = ibex_uart_post_load,
438a7d2d98cSAlistair Francis     .fields = (VMStateField[]) {
439a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT8_ARRAY(tx_fifo, IbexUartState,
440a7d2d98cSAlistair Francis                             IBEX_UART_TX_FIFO_SIZE),
441a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(tx_level, IbexUartState),
442a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT64(char_tx_time, IbexUartState),
443a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_TIMER_PTR(fifo_trigger_handle, IbexUartState),
444a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_intr_state, IbexUartState),
445a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_intr_enable, IbexUartState),
446a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_ctrl, IbexUartState),
447a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_status, IbexUartState),
448a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_rdata, IbexUartState),
449a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_fifo_ctrl, IbexUartState),
450a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_fifo_status, IbexUartState),
451a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_ovrd, IbexUartState),
452a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_val, IbexUartState),
453a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_UINT32(uart_timeout_ctrl, IbexUartState),
454a7d2d98cSAlistair Francis         VMSTATE_END_OF_LIST()
455a7d2d98cSAlistair Francis     }
456a7d2d98cSAlistair Francis };
457a7d2d98cSAlistair Francis 
458a7d2d98cSAlistair Francis static Property ibex_uart_properties[] = {
459a7d2d98cSAlistair Francis     DEFINE_PROP_CHR("chardev", IbexUartState, chr),
460a7d2d98cSAlistair Francis     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
461a7d2d98cSAlistair Francis };
462a7d2d98cSAlistair Francis 
463a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_init(Object *obj)
464a7d2d98cSAlistair Francis {
465a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = IBEX_UART(obj);
466a7d2d98cSAlistair Francis 
467*940aabb9SAlistair Francis     s->f_clk = qdev_init_clock_in(DEVICE(obj), "f_clock",
468*940aabb9SAlistair Francis                                   ibex_uart_clk_update, s);
469*940aabb9SAlistair Francis     clock_set_hz(s->f_clk, IBEX_UART_CLOCK);
470*940aabb9SAlistair Francis 
471a7d2d98cSAlistair Francis     sysbus_init_irq(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->tx_watermark);
472a7d2d98cSAlistair Francis     sysbus_init_irq(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->rx_watermark);
473a7d2d98cSAlistair Francis     sysbus_init_irq(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->tx_empty);
474a7d2d98cSAlistair Francis     sysbus_init_irq(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->rx_overflow);
475a7d2d98cSAlistair Francis 
476a7d2d98cSAlistair Francis     memory_region_init_io(&s->mmio, obj, &ibex_uart_ops, s,
477a7d2d98cSAlistair Francis                           TYPE_IBEX_UART, 0x400);
478a7d2d98cSAlistair Francis     sysbus_init_mmio(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->mmio);
479a7d2d98cSAlistair Francis }
480a7d2d98cSAlistair Francis 
481a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
482a7d2d98cSAlistair Francis {
483a7d2d98cSAlistair Francis     IbexUartState *s = IBEX_UART(dev);
484a7d2d98cSAlistair Francis 
485a7d2d98cSAlistair Francis     s->fifo_trigger_handle = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL,
486a7d2d98cSAlistair Francis                                           fifo_trigger_update, s);
487a7d2d98cSAlistair Francis 
488a7d2d98cSAlistair Francis     qemu_chr_fe_set_handlers(&s->chr, ibex_uart_can_receive,
489a7d2d98cSAlistair Francis                              ibex_uart_receive, NULL, NULL,
490a7d2d98cSAlistair Francis                              s, NULL, true);
491a7d2d98cSAlistair Francis }
492a7d2d98cSAlistair Francis 
493a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
494a7d2d98cSAlistair Francis {
495a7d2d98cSAlistair Francis     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
496a7d2d98cSAlistair Francis 
497a7d2d98cSAlistair Francis     dc->reset = ibex_uart_reset;
498a7d2d98cSAlistair Francis     dc->realize = ibex_uart_realize;
499a7d2d98cSAlistair Francis     dc->vmsd = &vmstate_ibex_uart;
500a7d2d98cSAlistair Francis     device_class_set_props(dc, ibex_uart_properties);
501a7d2d98cSAlistair Francis }
502a7d2d98cSAlistair Francis 
503a7d2d98cSAlistair Francis static const TypeInfo ibex_uart_info = {
504a7d2d98cSAlistair Francis     .name          = TYPE_IBEX_UART,
505a7d2d98cSAlistair Francis     .parent        = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
506a7d2d98cSAlistair Francis     .instance_size = sizeof(IbexUartState),
507a7d2d98cSAlistair Francis     .instance_init = ibex_uart_init,
508a7d2d98cSAlistair Francis     .class_init    = ibex_uart_class_init,
509a7d2d98cSAlistair Francis };
510a7d2d98cSAlistair Francis 
511a7d2d98cSAlistair Francis static void ibex_uart_register_types(void)
512a7d2d98cSAlistair Francis {
513a7d2d98cSAlistair Francis     type_register_static(&ibex_uart_info);
514a7d2d98cSAlistair Francis }
515a7d2d98cSAlistair Francis 
516a7d2d98cSAlistair Francis type_init(ibex_uart_register_types)
517