xref: /qemu/hw/misc/xlnx-zynqmp-apu-ctrl.c (revision b4ecda2dd79b3ee8747d5dc935c28738ab9297a9)
1*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias /*
2*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  * QEMU model of the ZynqMP APU Control.
3*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  *
4*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  * Copyright (c) 2013-2022 Xilinx Inc
5*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  * SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
6*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  *
7*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  * Written by Peter Crosthwaite <peter.crosthwaite@xilinx.com> and
8*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  * Edgar E. Iglesias <edgar.iglesias@xilinx.com>
9*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias  */
10*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
11*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "qemu/osdep.h"
12*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "qapi/error.h"
13*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "qemu/log.h"
14*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "migration/vmstate.h"
15*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "hw/qdev-properties.h"
16*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "hw/sysbus.h"
17*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "hw/irq.h"
18*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "hw/register.h"
19*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
20*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "qemu/bitops.h"
21*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "qapi/qmp/qerror.h"
22*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
23*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #include "hw/misc/xlnx-zynqmp-apu-ctrl.h"
24*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
25*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #ifndef XILINX_ZYNQMP_APU_ERR_DEBUG
26*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #define XILINX_ZYNQMP_APU_ERR_DEBUG 0
27*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #endif
28*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
29*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void update_wfi_out(void *opaque)
30*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
31*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(opaque);
32*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     unsigned int i, wfi_pending;
33*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
34*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     wfi_pending = s->cpu_pwrdwn_req & s->cpu_in_wfi;
35*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     for (i = 0; i < APU_MAX_CPU; i++) {
36*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         qemu_set_irq(s->wfi_out[i], !!(wfi_pending & (1 << i)));
37*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
38*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
39*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
40*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_rvbar_post_write(RegisterInfo *reg, uint64_t val)
41*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
42*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(reg->opaque);
43*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     int i;
44*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
45*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     for (i = 0; i < APU_MAX_CPU; ++i) {
46*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         uint64_t rvbar = s->regs[R_RVBARADDR0L + 2 * i] +
47*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                          ((uint64_t)s->regs[R_RVBARADDR0H + 2 * i] << 32);
48*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         if (s->cpus[i]) {
49*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias             object_property_set_int(OBJECT(s->cpus[i]), "rvbar", rvbar,
50*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                                     &error_abort);
51*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         }
52*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
53*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
54*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
55*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_pwrctl_post_write(RegisterInfo *reg, uint64_t val)
56*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
57*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(reg->opaque);
58*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     unsigned int i, new;
59*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
60*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     for (i = 0; i < APU_MAX_CPU; i++) {
61*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         new = val & (1 << i);
62*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         /* Check if CPU's CPUPWRDNREQ has changed. If yes, update GPIOs. */
63*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         if (new != (s->cpu_pwrdwn_req & (1 << i))) {
64*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias             qemu_set_irq(s->cpu_power_status[i], !!new);
65*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         }
66*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         s->cpu_pwrdwn_req &= ~(1 << i);
67*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         s->cpu_pwrdwn_req |= new;
68*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
69*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     update_wfi_out(s);
70*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
71*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
72*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void imr_update_irq(XlnxZynqMPAPUCtrl *s)
73*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
74*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     bool pending = s->regs[R_ISR] & ~s->regs[R_IMR];
75*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     qemu_set_irq(s->irq_imr, pending);
76*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
77*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
78*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void isr_postw(RegisterInfo *reg, uint64_t val64)
79*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
80*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(reg->opaque);
81*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     imr_update_irq(s);
82*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
83*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
84*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static uint64_t ien_prew(RegisterInfo *reg, uint64_t val64)
85*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
86*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(reg->opaque);
87*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     uint32_t val = val64;
88*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
89*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     s->regs[R_IMR] &= ~val;
90*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     imr_update_irq(s);
91*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     return 0;
92*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
93*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
94*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static uint64_t ids_prew(RegisterInfo *reg, uint64_t val64)
95*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
96*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(reg->opaque);
97*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     uint32_t val = val64;
98*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
99*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     s->regs[R_IMR] |= val;
100*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     imr_update_irq(s);
101*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     return 0;
102*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
103*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
104*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static const RegisterAccessInfo zynqmp_apu_regs_info[] = {
105*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias #define RVBAR_REGDEF(n) \
106*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     {   .name = "RVBAR CPU " #n " Low",  .addr = A_RVBARADDR ## n ## L,    \
107*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias             .reset = 0xffff0000ul,                                         \
108*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias             .post_write = zynqmp_apu_rvbar_post_write,                     \
109*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "RVBAR CPU " #n " High", .addr = A_RVBARADDR ## n ## H,    \
110*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias             .post_write = zynqmp_apu_rvbar_post_write,                     \
111*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
112*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     {   .name = "ERR_CTRL",  .addr = A_APU_ERR_CTRL,
113*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "ISR",  .addr = A_ISR,
114*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .w1c = 0x1,
115*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .post_write = isr_postw,
116*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "IMR",  .addr = A_IMR,
117*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .reset = 0x1,
118*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .ro = 0x1,
119*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "IEN",  .addr = A_IEN,
120*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .pre_write = ien_prew,
121*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "IDS",  .addr = A_IDS,
122*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .pre_write = ids_prew,
123*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "CONFIG_0",  .addr = A_CONFIG_0,
124*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .reset = 0xf0f,
125*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "CONFIG_1",  .addr = A_CONFIG_1,
126*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },
127*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     RVBAR_REGDEF(0),
128*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     RVBAR_REGDEF(1),
129*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     RVBAR_REGDEF(2),
130*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     RVBAR_REGDEF(3),
131*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     { .name = "ACE_CTRL",  .addr = A_ACE_CTRL,
132*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .reset = 0xf000f,
133*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "SNOOP_CTRL",  .addr = A_SNOOP_CTRL,
134*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "PWRCTL",  .addr = A_PWRCTL,
135*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .post_write = zynqmp_apu_pwrctl_post_write,
136*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     },{ .name = "PWRSTAT",  .addr = A_PWRSTAT,
137*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .ro = 0x3000f,
138*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
139*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias };
140*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
141*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_reset_enter(Object *obj, ResetType type)
142*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
143*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(obj);
144*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     int i;
145*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
146*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     for (i = 0; i < APU_R_MAX; ++i) {
147*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         register_reset(&s->regs_info[i]);
148*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
149*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
150*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     s->cpu_pwrdwn_req = 0;
151*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     s->cpu_in_wfi = 0;
152*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
153*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
154*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_reset_hold(Object *obj)
155*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
156*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(obj);
157*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
158*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     update_wfi_out(s);
159*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     imr_update_irq(s);
160*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
161*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
162*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static const MemoryRegionOps zynqmp_apu_ops = {
163*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .read = register_read_memory,
164*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .write = register_write_memory,
165*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
166*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .valid = {
167*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .min_access_size = 4,
168*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         .max_access_size = 4,
169*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
170*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias };
171*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
172*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_handle_wfi(void *opaque, int irq, int level)
173*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
174*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(opaque);
175*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
176*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     s->cpu_in_wfi = deposit32(s->cpu_in_wfi, irq, 1, level);
177*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     update_wfi_out(s);
178*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
179*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
180*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_init(Object *obj)
181*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
182*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(obj);
183*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     int i;
184*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
185*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     s->reg_array =
186*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         register_init_block32(DEVICE(obj), zynqmp_apu_regs_info,
187*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                               ARRAY_SIZE(zynqmp_apu_regs_info),
188*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                               s->regs_info, s->regs,
189*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                               &zynqmp_apu_ops,
190*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                               XILINX_ZYNQMP_APU_ERR_DEBUG,
191*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                               APU_R_MAX * 4);
192*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     sysbus_init_mmio(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->reg_array->mem);
193*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     sysbus_init_irq(SYS_BUS_DEVICE(obj), &s->irq_imr);
194*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
195*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     for (i = 0; i < APU_MAX_CPU; ++i) {
196*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         g_autofree gchar *prop_name = g_strdup_printf("cpu%d", i);
197*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         object_property_add_link(obj, prop_name, TYPE_ARM_CPU,
198*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                                  (Object **)&s->cpus[i],
199*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                                  qdev_prop_allow_set_link_before_realize,
200*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                                  OBJ_PROP_LINK_STRONG);
201*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
202*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
203*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     /* wfi_out is used to connect to PMU GPIs. */
204*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     qdev_init_gpio_out_named(DEVICE(obj), s->wfi_out, "wfi_out", 4);
205*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     /* CPU_POWER_STATUS is used to connect to INTC redirect. */
206*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     qdev_init_gpio_out_named(DEVICE(obj), s->cpu_power_status,
207*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias                              "CPU_POWER_STATUS", 4);
208*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     /* wfi_in is used as input from CPUs as wfi request. */
209*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     qdev_init_gpio_in_named(DEVICE(obj), zynqmp_apu_handle_wfi, "wfi_in", 4);
210*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
211*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
212*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_finalize(Object *obj)
213*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
214*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     XlnxZynqMPAPUCtrl *s = XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL(obj);
215*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     register_finalize_block(s->reg_array);
216*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
217*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
218*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static const VMStateDescription vmstate_zynqmp_apu = {
219*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .name = TYPE_XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL,
220*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .version_id = 1,
221*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .minimum_version_id = 1,
222*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .fields = (VMStateField[]) {
223*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         VMSTATE_UINT32_ARRAY(regs, XlnxZynqMPAPUCtrl, APU_R_MAX),
224*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias         VMSTATE_END_OF_LIST(),
225*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     }
226*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias };
227*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
228*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
229*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
230*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     ResettableClass *rc = RESETTABLE_CLASS(klass);
231*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
232*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
233*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     dc->vmsd = &vmstate_zynqmp_apu;
234*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
235*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     rc->phases.enter = zynqmp_apu_reset_enter;
236*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     rc->phases.hold = zynqmp_apu_reset_hold;
237*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
238*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
239*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static const TypeInfo zynqmp_apu_info = {
240*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .name              = TYPE_XLNX_ZYNQMP_APU_CTRL,
241*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .parent            = TYPE_SYS_BUS_DEVICE,
242*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .instance_size     = sizeof(XlnxZynqMPAPUCtrl),
243*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .class_init        = zynqmp_apu_class_init,
244*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .instance_init     = zynqmp_apu_init,
245*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     .instance_finalize = zynqmp_apu_finalize,
246*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias };
247*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
248*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias static void zynqmp_apu_register_types(void)
249*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias {
250*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias     type_register_static(&zynqmp_apu_info);
251*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias }
252*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias 
253*b4ecda2dSEdgar E. Iglesias type_init(zynqmp_apu_register_types)
254