palacios/src/devices/8254.c

   1 /*
   2  * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
   3  * by the V3VEE Project with funding from the United States National
   4  * Science Foundation and the Department of Energy.
   5  *
   6  * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
   7  * and the University of New Mexico.  You can find out more at
   8  * http://www.v3vee.org
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19
  20
  21 #include <palacios/vmm.h>
  22 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  23 #include <palacios/vmm_time.h>
  24 #include <palacios/vmm_util.h>
  25 #include <palacios/vmm_intr.h>
  26 #include <palacios/vmm_config.h>
  27 #include <palacios/vmm_io.h>
  28
  29
  30 #ifndef V3_CONFIG_DEBUG_PIT
  31 #undef PrintDebug
  32 #define PrintDebug(fmt, args...)
  33 #endif
  34
  35
  36
  37 // constants
  38 #define OSC_HZ 1193182
  39
  40
  41 /* The 8254 has three counters and one control port */
  42 #define CHANNEL0_PORT 0x40
  43 #define CHANNEL1_PORT 0x41
  44 #define CHANNEL2_PORT 0x42
  45 #define COMMAND_PORT 0x43
  46 #define SPEAKER_PORT 0x61
  47
  48
  49 #define PIT_INTR_NUM 0
  50 #define PIT_SPEAKER_GATE 0x01
  51
  52 /* The order of these typedefs is important because the numerical values correspond to the
  53  * values coming from the io ports
  54  */
  55 typedef enum {NOT_RUNNING, PENDING, RUNNING} channel_run_state_t;
  56 typedef enum {NOT_WAITING, WAITING_LOBYTE, WAITING_HIBYTE} channel_access_state_t;
  57 typedef enum {LATCH_COUNT = 0, LOBYTE_ONLY = 1, HIBYTE_ONLY = 2, LOBYTE_HIBYTE = 3} channel_access_mode_t;
  58 typedef enum {IRQ_ON_TERM_CNT = 0, ONE_SHOT = 1, RATE_GEN = 2, SQR_WAVE = 3, SW_STROBE = 4, HW_STROBE = 5} channel_op_mode_t;
  59
  60
  61 struct channel {
  62     channel_access_mode_t access_mode;
  63     channel_access_state_t access_state;
  64     channel_run_state_t run_state;
  65
  66     channel_op_mode_t op_mode;
  67
  68
  69     // Time til interrupt trigger
  70
  71     ushort_t counter;
  72     ushort_t reload_value;
  73
  74     ushort_t latched_value;
  75
  76     enum {NOTLATCHED, LATCHED} latch_state;
  77
  78     enum {LSB, MSB} read_state;
  79
  80     uint_t output_pin : 1;
  81     uint_t gate_input_pin : 1;
  82 };
  83
  84
  85 struct pit {
  86
  87     ullong_t pit_counter;
  88     ullong_t pit_reload;
  89
  90     struct v3_timer * timer;
  91
  92     struct v3_vm_info * vm;
  93
  94     struct channel ch_0;
  95     struct channel ch_1;
  96     struct channel ch_2;
  97     uint8_t speaker;
  98 };
  99
 100
 101 struct pit_cmd_word {
 102     uint_t bcd_mode    : 1;
 103     uint_t op_mode     : 3;
 104     uint_t access_mode : 2;
 105     uint_t channel     : 2;
 106 };
 107
 108 struct pit_rdb_cmd_word {
 109     uint_t rsvd         : 1; // SBZ
 110     uint_t ch_0         : 1;
 111     uint_t ch_1         : 1;
 112     uint_t ch_2         : 1;
 113     uint_t latch_status : 1;
 114     uint_t latch_count  : 1;
 115     uint_t readback_cmd : 2; // Must Be 0x3
 116 };
 117
 118 struct pit_rdb_status_word {
 119     uint_t bcd_mode     : 1;
 120     uint_t op_mode      : 3;
 121     uint_t access_mode  : 2;
 122     uint_t null_count   : 1;
 123     uint_t pin_state    : 1;
 124 };
 125
 126
 127
 128 /*
 129  * This should call out to handle_SQR_WAVE_tics, etc...
 130  */
 131 // Returns true if the the output signal changed state
 132 static int handle_crystal_tics(struct pit * pit, struct channel * ch, uint_t oscillations) {
 133     uint_t channel_cycles = 0;
 134     uint_t output_changed = 0;
 135
 136     //    PrintDebug(info->vm_info, info, "8254 PIT (channel %d): %d crystal tics\n",
 137     //         ch - pit->ch0, oscillations);
 138     if (ch->run_state == PENDING) {
 139         oscillations--;
 140         ch->counter = ch->reload_value;
 141
 142         if (ch->op_mode == SQR_WAVE) {
 143             ch->counter -= ch->counter % 2;
 144         }
 145
 146         ch->run_state = RUNNING;
 147     } else if (ch->run_state != RUNNING) {
 148         return output_changed;
 149     }
 150
 151     /*
 152       PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Channel Run State = %d, counter=", ch->run_state);
 153       PrintTraceLL(ch->counter);
 154       PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "\n");
 155     */
 156     if (ch->op_mode == SQR_WAVE) {
 157         oscillations *= 2;
 158     }
 159
 160     if (ch->counter > oscillations) {
 161         ch->counter -= oscillations;
 162         //PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Counter at %u after %u oscillations.\n",
 163         //   (unsigned int)ch->counter, oscillations);
 164         return output_changed;
 165     } else {
 166         ushort_t reload_val = ch->reload_value;
 167
 168         if ((ch->op_mode == SW_STROBE) || (ch->op_mode == IRQ_ON_TERM_CNT)) {
 169             reload_val = 0xffff;
 170         }
 171
 172         oscillations -= ch->counter;
 173         ch->counter = 0;
 174         channel_cycles = 1;
 175
 176         if (ch->op_mode == SQR_WAVE) {
 177             reload_val -= reload_val % 2;
 178         }
 179
 180         if (reload_val == 0) {
 181             // This means the value is being set to 0x10000
 182             // but due to the tick after the reload, it wraps
 183             // down to 0xffff
 184             reload_val = 0xffff;
 185         }
 186
 187         channel_cycles += oscillations / reload_val;
 188         oscillations = oscillations % reload_val;
 189
 190         ch->counter = reload_val - oscillations;
 191         //      PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Counter reset to %u.\n",
 192         //   (unsigned int)ch->counter);
 193
 194     }
 195
 196     //PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Channel %ld (mode = %u) Cycles: %d\n",
 197                //(ch - &pit->ch_0), ch->op_mode, channel_cycles);
 198
 199     switch (ch->op_mode) {
 200         case IRQ_ON_TERM_CNT:
 201             if (channel_cycles > 0) {
 202                 if (ch->output_pin == 0) {
 203                     ch->output_pin = 1;
 204                     output_changed = 1;
 205                 } else {
 206                    // PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254: Output not changed in TERM_CNT mode.\n");
 207                 }
 208             }
 209             break;
 210         case ONE_SHOT:
 211             if (channel_cycles > 0) {
 212                 if ((ch->output_pin == 0)) {
 213                     ch->output_pin = 1;
 214                     output_changed = 1;
 215                 } else {
 216                     // PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254: Output not changed in ONE_SHOT mode.\n");
 217                 }
 218             }
 219             break;
 220         case RATE_GEN:
 221             // See the data sheet: we ignore the output pin cycle...
 222             if (channel_cycles > 0) {
 223                 output_changed = 1;
 224             }
 225             break;
 226         case SQR_WAVE:
 227             ch->output_pin = (ch->output_pin + 1) % 2;
 228
 229             if (ch->output_pin == 1) {
 230                 output_changed = 1;
 231             }
 232
 233
 234             break;
 235         case SW_STROBE:
 236
 237             if (channel_cycles > 0) {
 238                 if (ch->output_pin == 1) {
 239                     ch->output_pin = 0;
 240                     output_changed = 1;
 241                 }
 242             }
 243             break;
 244         case HW_STROBE:
 245             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Hardware strobe not implemented\n");
 246             return -1;
 247             break;
 248         default:
 249             break;
 250     }
 251
 252     return output_changed;
 253 }
 254
 255
 256 #include <palacios/vm_guest.h>
 257
 258 static void pit_update_timer(struct guest_info * info, ullong_t cpu_cycles, ullong_t cpu_freq, void * private_data) {
 259     struct pit * state = (struct pit *)private_data;
 260     //  ullong_t tmp_ctr = state->pit_counter;
 261     ullong_t tmp_cycles;
 262     uint_t oscillations = 0;
 263
 264
 265     /*
 266       PrintDebug(info->vm_info, info, "updating cpu_cycles=");
 267       PrintTraceLL(cpu_cycles);
 268       PrintDebug(info->vm_info, info, "\n");
 269
 270       PrintDebug(info->vm_info, info, "pit_counter=");
 271       PrintTraceLL(state->pit_counter);
 272       PrintDebug(info->vm_info, info, "\n");
 273
 274       PrintDebug(info->vm_info, info, "pit_reload=");
 275       PrintTraceLL(state->pit_reload);
 276       PrintDebug(info->vm_info, info, "\n");
 277     */
 278
 279     if (state->pit_counter > cpu_cycles) {
 280         // Easy...
 281         state->pit_counter -= cpu_cycles;
 282     } else {
 283         ushort_t reload_val = state->pit_reload;
 284         // Take off the first part
 285         cpu_cycles -= state->pit_counter;
 286         state->pit_counter = 0;
 287         oscillations = 1;
 288
 289         if (cpu_cycles > state->pit_reload) {
 290             // how many full oscillations
 291
 292             //PrintError(info->vm_info, info, "cpu_cycles = %p, reload = %p...\n",
 293             //   (void *)(addr_t)cpu_cycles,
 294             //   (void *)(addr_t)state->pit_reload);
 295
 296             // How do we check for a one shot....
 297             if (state->pit_reload == 0) {
 298                 reload_val = 1;
 299             }
 300
 301             tmp_cycles = cpu_cycles;
 302
 303
 304 #ifdef __V3_64BIT__
 305             cpu_cycles = tmp_cycles % state->pit_reload;
 306             tmp_cycles = tmp_cycles / state->pit_reload;
 307 #else
 308             cpu_cycles = do_divll(tmp_cycles, state->pit_reload);
 309 #endif
 310
 311             oscillations += tmp_cycles;
 312         }
 313
 314         // update counter with remainder (mod reload)
 315         state->pit_counter = state->pit_reload - cpu_cycles;
 316
 317         if (oscillations) {
 318             //    PrintDebug(info->vm_info, info, "8254 PIT: Handling %d crystal tics\n", oscillations);
 319
 320             if (handle_crystal_tics(state, &(state->ch_0), oscillations) == 1) {
 321                 // raise interrupt
 322                 PrintDebug(info->vm_info, info, "8254 PIT: Injecting Timer interrupt to guest (run_state = %d)\n",
 323                            state->ch_0.run_state);
 324                 v3_raise_irq(info->vm_info, 0);
 325             }
 326
 327             //handle_crystal_tics(state, &(state->ch_1), oscillations);
 328             handle_crystal_tics(state, &(state->ch_2), oscillations);
 329         }
 330     }
 331
 332     return;
 333 }
 334
 335 /* This should call out to handle_SQR_WAVE_write, etc...
 336  */
 337 static int handle_channel_write(struct channel * ch, char val) {
 338
 339     switch (ch->access_state) {
 340         case WAITING_HIBYTE:
 341             {
 342                 ushort_t tmp_val = ((ushort_t)val) << 8;
 343                 ch->reload_value &= 0x00ff;
 344                 ch->reload_value |= tmp_val;
 345
 346
 347                 if ((ch->op_mode != RATE_GEN) || (ch->run_state != RUNNING)){
 348                     ch->run_state = PENDING;
 349                 }
 350
 351                 if (ch->access_mode == LOBYTE_HIBYTE) {
 352                     ch->access_state = WAITING_LOBYTE;
 353                 }
 354
 355                 PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: updated channel counter: %d\n", ch->reload_value);
 356                 PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Channel Run State=%d\n", ch->run_state);
 357                 break;
 358             }
 359         case WAITING_LOBYTE:
 360             ch->reload_value &= 0xff00;
 361             ch->reload_value |= val;
 362
 363             if (ch->access_mode == LOBYTE_HIBYTE) {
 364                 ch->access_state = WAITING_HIBYTE;
 365             } else if ((ch->op_mode != RATE_GEN) || (ch->run_state != RUNNING)) {
 366                 ch->run_state = PENDING;
 367             }
 368
 369             PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: updated channel counter: %d\n", ch->reload_value);
 370             PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Channel Run State=%d\n", ch->run_state);
 371             break;
 372         default:
 373             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Invalid Access state\n");
 374             return -1;
 375     }
 376
 377
 378     switch (ch->op_mode) {
 379         case IRQ_ON_TERM_CNT:
 380             ch->output_pin = 0;
 381             break;
 382         case ONE_SHOT:
 383             ch->output_pin = 1;
 384             break;
 385         case RATE_GEN:
 386             ch->output_pin = 1;
 387             break;
 388         case SQR_WAVE:
 389             ch->output_pin = 1;
 390             break;
 391         case SW_STROBE:
 392             ch->output_pin = 1;
 393             break;
 394         default:
 395             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Invalid OP_MODE: %d\n", ch->op_mode);
 396             return -1;
 397             break;
 398     }
 399
 400
 401     return 0;
 402 }
 403
 404
 405 static int handle_channel_read(struct channel * ch, char * val) {
 406
 407     ushort_t * myval;
 408
 409     if (ch->latch_state == NOTLATCHED) {
 410         myval = &(ch->counter);
 411     } else {
 412         myval = &(ch->latched_value);
 413     }
 414
 415     if (ch->read_state == LSB) {
 416         *val = ((char*)myval)[0];  // little endian
 417         ch->read_state = MSB;
 418     } else {
 419         *val = ((char*)myval)[1];
 420         ch->read_state = LSB;
 421         if (ch->latch_state == LATCHED) {
 422             ch->latch_state = NOTLATCHED;
 423         }
 424     }
 425
 426     return 0;
 427
 428 }
 429
 430 static int handle_speaker_read(uint8_t *speaker, struct channel * ch, char * val) {
 431     *val = *speaker;
 432
 433     if ((*speaker & PIT_SPEAKER_GATE)) {
 434         *val |= (ch->output_pin << 5);
 435     }
 436
 437     return 0;
 438 }
 439
 440 static int handle_speaker_write(uint8_t *speaker, struct channel * ch, char val) {
 441     *speaker = (val & ~0x20);
 442     return 0;
 443 }
 444
 445 static int handle_channel_cmd(struct channel * ch, struct pit_cmd_word cmd) {
 446
 447     if (cmd.op_mode != ch->op_mode) {
 448         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Changing channel from op mode %d to op mode %d.\n",
 449                    ch->op_mode, cmd.op_mode);
 450     }
 451
 452     if (cmd.access_mode != 0) {
 453       ch->op_mode = cmd.op_mode;
 454     }
 455
 456     if (cmd.access_mode != ch->access_mode) {
 457         PrintDebug(VM_NONE, VCORE_NONE, "8254 PIT: Changing channel from access mode %d to access mode %d.\n",
 458                    ch->access_mode, cmd.access_mode);
 459     }
 460     ch->access_mode = cmd.access_mode;
 461
 462     switch (cmd.access_mode) {
 463         case LATCH_COUNT:
 464             if (ch->latch_state == NOTLATCHED) {
 465                 ch->latched_value = ch->counter;
 466                 ch->latch_state = LATCHED;
 467             }
 468             break;
 469         case HIBYTE_ONLY:
 470             ch->access_state = WAITING_HIBYTE;
 471             break;
 472         case LOBYTE_ONLY:
 473         case LOBYTE_HIBYTE:
 474             ch->access_state = WAITING_LOBYTE;
 475             break;
 476     }
 477
 478
 479     switch (cmd.op_mode) {
 480         case IRQ_ON_TERM_CNT:
 481             ch->output_pin = 0;
 482             break;
 483         case ONE_SHOT:
 484             ch->output_pin = 1;
 485             break;
 486         case RATE_GEN:
 487             ch->output_pin = 1;
 488             break;
 489         case SQR_WAVE:
 490             ch->output_pin = 1;
 491             break;
 492         case SW_STROBE:
 493             ch->output_pin = 1;
 494             break;
 495         default:
 496             PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Invalid OP_MODE: %d\n", cmd.op_mode);
 497             return -1;
 498     }
 499
 500     return 0;
 501
 502 }
 503
 504
 505
 506
 507 static int pit_read_channel(struct guest_info * core, ushort_t port, void * dst, uint_t length, void * priv_data) {
 508     struct pit * state = (struct pit *)priv_data;
 509     char * val = (char *)dst;
 510
 511     if (length != 1) {
 512         PrintError(core->vm_info, core, "8254 PIT: Invalid Read Write length \n");
 513         return -1;
 514     }
 515
 516     PrintDebug(core->vm_info, core, "8254 PIT: Read of PIT Channel %d\n", port - CHANNEL0_PORT);
 517
 518     switch (port) {
 519         case CHANNEL0_PORT:
 520             if (handle_channel_read(&(state->ch_0), val) == -1) {
 521                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL0 read error\n");
 522                 return -1;
 523             }
 524             break;
 525         case CHANNEL1_PORT:
 526             if (handle_channel_read(&(state->ch_1), val) == -1) {
 527                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL1 read error\n");
 528                 return -1;
 529             }
 530             break;
 531         case CHANNEL2_PORT:
 532             if (handle_channel_read(&(state->ch_2), val) == -1) {
 533                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL2 read error\n");
 534                 return -1;
 535             }
 536             break;
 537         case SPEAKER_PORT:
 538             if (handle_speaker_read(&state->speaker, &(state->ch_2), val) == -1) {
 539                 PrintError(core->vm_info, core, "SPEAKER read error\n");
 540                 return -1;
 541             }
 542             break;
 543         default:
 544             PrintError(core->vm_info, core, "8254 PIT: Read from invalid port (%d)\n", port);
 545             return -1;
 546     }
 547
 548     return length;
 549 }
 550
 551
 552
 553 static int pit_write_channel(struct guest_info * core, ushort_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
 554     struct pit * state = (struct pit *)priv_data;
 555     char val = *(char *)src;
 556
 557     if (length != 1) {
 558         PrintError(core->vm_info, core, "8254 PIT: Invalid Write Length\n");
 559         return -1;
 560     }
 561
 562     PrintDebug(core->vm_info, core, "8254 PIT: Write to PIT Channel %d (%x)\n", port - CHANNEL0_PORT, *(char*)src);
 563
 564
 565     switch (port) {
 566         case CHANNEL0_PORT:
 567             if (handle_channel_write(&(state->ch_0), val) == -1) {
 568                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL0 write error\n");
 569                 return -1;
 570             }
 571             break;
 572         case CHANNEL1_PORT:
 573             if (handle_channel_write(&(state->ch_1), val) == -1) {
 574                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL1 write error\n");
 575                 return -1;
 576             }
 577             break;
 578         case CHANNEL2_PORT:
 579             if (handle_channel_write(&(state->ch_2), val) == -1) {
 580                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL2 write error\n");
 581                 return -1;
 582             }
 583             break;
 584         case SPEAKER_PORT:
 585             if (handle_speaker_write(&state->speaker, &(state->ch_2), val) == -1) {
 586                 PrintError(core->vm_info, core, "SPEAKER write error\n");
 587                 return -1;
 588             }
 589             break;
 590         default:
 591             PrintError(core->vm_info, core, "8254 PIT: Write to invalid port (%d)\n", port);
 592             return -1;
 593     }
 594
 595     return length;
 596 }
 597
 598
 599
 600
 601 static int pit_write_command(struct guest_info * core, ushort_t port, void * src, uint_t length, void * priv_data) {
 602     struct pit * state = (struct pit *)priv_data;
 603     struct pit_cmd_word * cmd = (struct pit_cmd_word *)src;
 604
 605     PrintDebug(core->vm_info, core, "8254 PIT: Write to PIT Command port\n");
 606     PrintDebug(core->vm_info, core, "8254 PIT: Writing to channel %d (access_mode = %d, op_mode = %d)\n", cmd->channel, cmd->access_mode, cmd->op_mode);
 607     if (length != 1) {
 608         PrintError(core->vm_info, core, "8254 PIT: Write of Invalid length to command port\n");
 609         return -1;
 610     }
 611
 612     switch (cmd->channel) {
 613         case 0:
 614             if (handle_channel_cmd(&(state->ch_0), *cmd) == -1) {
 615                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL0 command error\n");
 616                 return -1;
 617             }
 618             break;
 619         case 1:
 620             if (handle_channel_cmd(&(state->ch_1), *cmd) == -1) {
 621                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL1 command error\n");
 622                 return -1;
 623             }
 624             break;
 625         case 2:
 626             if (handle_channel_cmd(&(state->ch_2), *cmd) == -1) {
 627                 PrintError(core->vm_info, core, "CHANNEL2 command error\n");
 628                 return -1;
 629             }
 630             break;
 631         case 3:
 632             // Read Back command
 633             PrintError(core->vm_info, core, "Read back command not implemented\n");
 634             return -1;
 635             break;
 636         default:
 637             break;
 638     }
 639
 640
 641     return length;
 642 }
 643
 644
 645
 646
 647 static struct v3_timer_ops timer_ops = {
 648     .update_timer = pit_update_timer,
 649 };
 650
 651
 652 static void init_channel(struct channel * ch) {
 653     ch->run_state = NOT_RUNNING;
 654     ch->access_state = NOT_WAITING;
 655     ch->access_mode = 0;
 656     ch->op_mode = 0;
 657
 658     ch->counter = 0;
 659     ch->reload_value = 0;
 660     ch->output_pin = 0;
 661     ch->gate_input_pin = 0;
 662
 663     ch->latched_value = 0;
 664     ch->latch_state = NOTLATCHED;
 665     ch->read_state = LSB;
 666
 667     return;
 668 }
 669
 670
 671
 672
 673 static int pit_free(void * private_data) {
 674     struct pit * state = (struct pit *)private_data;
 675     struct guest_info * info = &(state->vm->cores[0]);
 676
 677
 678     if (state->timer) {
 679         v3_remove_timer(info, state->timer);
 680     }
 681
 682     V3_Free(state);
 683     return 0;
 684 }
 685
 686 #ifdef V3_CONFIG_CHECKPOINT
 687
 688 #include <palacios/vmm_sprintf.h>
 689
 690 #define KEY_MAX 128
 691 #define MAKE_KEY(x) snprintf(key,KEY_MAX,"PIT_CH%d_%s",i,x)
 692
 693 static int pit_save(struct v3_chkpt_ctx * ctx, void * private_data) {
 694     struct pit * pit_state = (struct pit *)private_data;
 695     int i;
 696     char key[KEY_MAX];
 697
 698     V3_CHKPT_SAVE(ctx, "PIT_COUNTER", pit_state->pit_counter,savefailout);
 699     V3_CHKPT_SAVE(ctx, "PIT_RELOAD", pit_state->pit_reload,savefailout);
 700
 701     for (i=0;i<3;i++) {
 702       struct channel *c;
 703       uint8_t pins;
 704
 705       if (i==0) {
 706         c=&(pit_state->ch_0);
 707       } else if (i==1) {
 708         c=&(pit_state->ch_1);
 709       } else {
 710         c=&(pit_state->ch_2);
 711       }
 712
 713       MAKE_KEY("ACCESS_MODE");
 714       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->access_mode, savefailout);
 715       MAKE_KEY("ACCESS_STATE");
 716       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->access_state, savefailout);
 717       MAKE_KEY("RUN_STATE");
 718       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->run_state, savefailout);
 719       MAKE_KEY("OP_MODE");
 720       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->op_mode, savefailout);
 721       MAKE_KEY("COUNTER");
 722       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->counter, savefailout);
 723       MAKE_KEY("RELOAD_VALUE");
 724       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->reload_value, savefailout);
 725       MAKE_KEY("LATCH_STATE");
 726       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->latch_state, savefailout);
 727       MAKE_KEY("READ_STATE");
 728       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, c->read_state, savefailout);
 729
 730       pins = (c->output_pin) | (c->gate_input_pin << 1);
 731       MAKE_KEY("PINS");
 732       V3_CHKPT_SAVE(ctx, key, pins, savefailout);
 733     }
 734
 735     V3_CHKPT_SAVE(ctx, "PIT_SPEAKER", pit_state->speaker,savefailout);
 736
 737     return 0;
 738
 739  savefailout:
 740     PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Failed to save pit\n");
 741     return -1;
 742 }
 743
 744 static int pit_load(struct v3_chkpt_ctx * ctx, void * private_data) {
 745     struct pit * pit_state = (struct pit *)private_data;
 746     int i;
 747     char key[KEY_MAX];
 748
 749     V3_CHKPT_LOAD(ctx, "PIT_COUNTER", pit_state->pit_counter,loadfailout);
 750     V3_CHKPT_LOAD(ctx, "PIT_RELOAD", pit_state->pit_reload,loadfailout);
 751
 752     for (i=0;i<3;i++) {
 753       struct channel *c;
 754       uint8_t pins;
 755
 756       if (i==0) {
 757         c=&(pit_state->ch_0);
 758       } else if (i==1) {
 759         c=&(pit_state->ch_1);
 760       } else {
 761         c=&(pit_state->ch_2);
 762       }
 763
 764       MAKE_KEY("ACCESS_MODE");
 765       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->access_mode, loadfailout);
 766       MAKE_KEY("ACCESS_STATE");
 767       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->access_state, loadfailout);
 768       MAKE_KEY("RUN_STATE");
 769       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->run_state, loadfailout);
 770       MAKE_KEY("OP_MODE");
 771       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->op_mode, loadfailout);
 772       MAKE_KEY("COUNTER");
 773       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->counter, loadfailout);
 774       MAKE_KEY("RELOAD_VALUE");
 775       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->reload_value, loadfailout);
 776       MAKE_KEY("LATCH_STATE");
 777       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->latch_state, loadfailout);
 778       MAKE_KEY("READ_STATE");
 779       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, c->read_state, loadfailout);
 780
 781       pins = (c->output_pin) | (c->gate_input_pin << 1);
 782       MAKE_KEY("PINS");
 783       V3_CHKPT_LOAD(ctx, key, pins, loadfailout);
 784     }
 785
 786     V3_CHKPT_LOAD(ctx, "PIT_SPEAKER", pit_state->speaker,loadfailout);
 787
 788     return 0;
 789
 790  loadfailout:
 791     PrintError(VM_NONE, VCORE_NONE, "Failed to load pit\n");
 792     return -1;
 793 }
 794 #endif
 795
 796 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 797     .free = (int (*)(void *))pit_free,
 798 #ifdef V3_CONFIG_CHECKPOINT
 799     .save = pit_save,
 800     .load = pit_load,
 801 #endif
 802 };
 803
 804 #include <palacios/vm_guest.h>
 805
 806 static int pit_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 807     struct pit * pit_state = NULL;
 808     struct vm_device * dev = NULL;
 809     char * dev_id = v3_cfg_val(cfg, "ID");
 810     int ret = 0;
 811
 812     // PIT is only usable in non-multicore environments
 813     // just hardcode the core context
 814     struct guest_info * info = &(vm->cores[0]);
 815
 816     uint_t cpu_khz = info->time_state.guest_cpu_freq;
 817     ullong_t reload_val = (ullong_t)cpu_khz * 1000;
 818
 819     pit_state = (struct pit *)V3_Malloc(sizeof(struct pit));
 820
 821     if (!pit_state) {
 822         PrintError(info->vm_info, info, "Cannot allocate in init\n");
 823         return -1;
 824     }
 825
 826     pit_state->speaker = 0;
 827     pit_state->vm = vm;
 828
 829     dev = v3_add_device(vm, dev_id, &dev_ops, pit_state);
 830
 831     if (dev == NULL) {
 832         PrintError(info->vm_info, info, "Could not attach device %s\n", dev_id);
 833         V3_Free(pit_state);
 834         return -1;
 835     }
 836
 837     ret |= v3_dev_hook_io(dev, CHANNEL0_PORT, &pit_read_channel, &pit_write_channel);
 838     ret |= v3_dev_hook_io(dev, CHANNEL1_PORT, &pit_read_channel, &pit_write_channel);
 839     ret |= v3_dev_hook_io(dev, CHANNEL2_PORT, &pit_read_channel, &pit_write_channel);
 840     ret |= v3_dev_hook_io(dev, COMMAND_PORT, NULL, &pit_write_command);
 841     ret |= v3_dev_hook_io(dev, SPEAKER_PORT, &pit_read_channel, &pit_write_channel);
 842
 843     if (ret != 0) {
 844         PrintError(info->vm_info, info, "8254 PIT: Failed to hook IO ports\n");
 845         v3_remove_device(dev);
 846         return -1;
 847     }
 848
 849 #ifdef V3_CONFIG_DEBUG_PIT
 850     PrintDebug(info->vm_info, info, "8254 PIT: OSC_HZ=%d, reload_val=", OSC_HZ);
 851     //PrintTrace(reload_val);
 852     PrintDebug(info->vm_info, info, "\n");
 853 #endif
 854
 855
 856
 857     pit_state->timer = v3_add_timer(info, &timer_ops, pit_state);
 858
 859     if (pit_state->timer == NULL) {
 860         v3_remove_device(dev);
 861         return -1;
 862     }
 863
 864     // Get cpu frequency and calculate the global pit oscilattor counter/cycle
 865
 866     do_divll(reload_val, OSC_HZ);
 867     pit_state->pit_counter = reload_val;
 868     pit_state->pit_reload = reload_val;
 869
 870
 871     init_channel(&(pit_state->ch_0));
 872     init_channel(&(pit_state->ch_1));
 873     init_channel(&(pit_state->ch_2));
 874
 875 #ifdef V3_CONFIG_DEBUG_PIT
 876     PrintDebug(info->vm_info, info, "8254 PIT: CPU MHZ=%d -- pit count=", cpu_khz / 1000);
 877     //PrintTraceLL(pit_state->pit_counter);
 878     PrintDebug(info->vm_info, info, "\n");
 879 #endif
 880
 881     return 0;
 882 }
 883
 884
 885 device_register("8254_PIT", pit_init);