Palacios Public Git Repository

To checkout Palacios execute

  git clone http://v3vee.org/palacios/palacios.web/palacios.git
This will give you the master branch. You probably want the devel branch or one of the release branches. To switch to the devel branch, simply execute
  cd palacios
  git checkout --track -b devel origin/devel
The other branches are similar.


Merge branch 'devel' of ssh://palacios@newskysaw.cs.northwestern.edu/home/palacios...
[palacios.git] / palacios / src / devices / pci.c
index 44b0e9c..1db0134 100644 (file)
@@ -88,10 +88,34 @@ struct pci_internal {
 
 
 
-#ifdef PCI_DEBUG
-static void pci_dump_state(struct pci_internal * pci_state);
+
+
+#ifdef DEBUG_PCI
+
+static void pci_dump_state(struct pci_internal * pci_state) {
+    struct rb_node * node = v3_rb_first(&(pci_state->bus_list[0].devices));
+    struct pci_device * tmp_dev = NULL;
+    
+    PrintDebug("===PCI: Dumping state Begin ==========\n");
+    
+    do {
+       tmp_dev = rb_entry(node, struct pci_device, dev_tree_node);
+
+       PrintDebug("PCI Device Number: %d (%s):\n", tmp_dev->dev_num,  tmp_dev->name);
+       PrintDebug("irq = %d\n", tmp_dev->config_header.intr_line);
+       PrintDebug("Vend ID: 0x%x\n", tmp_dev->config_header.vendor_id);
+       PrintDebug("Device ID: 0x%x\n", tmp_dev->config_header.device_id);
+
+    } while ((node = v3_rb_next(node)));
+    
+    PrintDebug("====PCI: Dumping state End==========\n");
+}
+
 #endif
 
+
+
+
 // Scan the dev_map bitmap for the first '0' bit
 static int get_free_dev_num(struct pci_bus * bus) {
     int i, j;
@@ -183,58 +207,36 @@ static struct pci_device * get_device(struct pci_bus * bus, int dev_num) {
 
 
 
-static int read_pci_header(struct pci_device * pci_dev, int reg_num, void * dst, int length) {
 
-    if (length == 4) {
-       *(uint32_t *)dst = *(uint32_t *)(pci_dev->header_space + reg_num);
-    } else if (length == 2) {
-       *(uint16_t *)dst = *(uint16_t *)(pci_dev->header_space + reg_num);
-    } else if (length == 1) {
-       *(uint8_t *)dst = pci_dev->header_space[reg_num];
-    } else {
-       PrintError("Invalid Read length (%d) for PCI configration header\n", length);
-       return -1;
-    }
 
-    return length;
-}
 
 
-static int write_pci_header(struct pci_device * pci_dev, int reg_num, void * src, int length) {
+static int addr_port_read(ushort_t port, void * dst, uint_t length, struct vm_device * dev) {
+    struct pci_internal * pci_state = (struct pci_internal *)dev->private_data;
+    int reg_offset = port & 0x3;
+    uint8_t * reg_addr = ((uint8_t *)&(pci_state->addr_reg.val)) + reg_offset;
+
+    PrintDebug("Reading PCI Address Port (%x): %x\n", port, pci_state->addr_reg.val);
 
     if (length == 4) {
-       *(uint32_t *)(pci_dev->header_space + reg_num) = *(uint32_t *)src;
+       if (reg_offset != 0) {
+           PrintError("Invalid Address Port Read\n");
+           return -1;
+       }
+       *(uint32_t *)dst = *(uint32_t *)reg_addr;
     } else if (length == 2) {
-       *(uint16_t *)(pci_dev->header_space + reg_num) = *(uint16_t *)src;
+       if (reg_offset > 2) {
+           PrintError("Invalid Address Port Read\n");
+           return -1;
+       }
+       *(uint16_t *)dst = *(uint16_t *)reg_addr;
     } else if (length == 1) {
-       pci_dev->header_space[reg_num] = *(uint8_t *)src;
+       *(uint8_t *)dst = *(uint8_t *)reg_addr;
     } else {
-       PrintError("Invalid Read length (%d) for PCI configration header\n", length);
-       return -1;
-    }
-
-    // This is kind of ugly...
-    if ((reg_num >= 0x10) && (reg_num < 0x27)) {
-       int bar_num = (reg_num & ~0x3) - 0x10;
-       uint32_t val = *(uint32_t *)(pci_dev->header_space + (reg_num & ~0x3));
-
-       pci_dev->bar_update(pci_dev, bar_num, val);
-    }
-
-    return length;
-}
-
-
-static int addr_port_read(ushort_t port, void * dst, uint_t length, struct vm_device * dev) {
-    struct pci_internal * pci_state = (struct pci_internal *)dev->private_data;
-    
-    if (length != 4) {
        PrintError("Invalid read length (%d) for PCI address register\n", length);
        return -1;
     }
     
-    PrintDebug("Reading PCI Address Port: %x\n", pci_state->addr_reg.val);
-    *(uint32_t *)dst = pci_state->addr_reg.val;
 
     return length;
 }
@@ -242,14 +244,38 @@ static int addr_port_read(ushort_t port, void * dst, uint_t length, struct vm_de
 
 static int addr_port_write(ushort_t port, void * src, uint_t length, struct vm_device * dev) {
     struct pci_internal * pci_state = (struct pci_internal *)dev->private_data;
+    int reg_offset = port & 0x3; 
+    uint8_t * reg_addr = ((uint8_t *)&(pci_state->addr_reg.val)) + reg_offset;
+
+
+    if (length == 4) {
+       if (reg_offset != 0) {
+           PrintError("Invalid Address Port Write\n");
+           return -1;
+       }
+
+       PrintDebug("Writing PCI 4 bytes Val=%x\n",  *(uint32_t *)src);
+
+       *(uint32_t *)reg_addr = *(uint32_t *)src;
+    } else if (length == 2) {
+       if (reg_offset > 2) {
+           PrintError("Invalid Address Port Write\n");
+           return -1;
+       }
 
-    if (length != 4) {
+       PrintDebug("Writing PCI 2 byte Val=%x\n",  *(uint16_t *)src);
+
+       *(uint16_t *)reg_addr = *(uint16_t *)src;
+    } else if (length == 1) {
+       PrintDebug("Writing PCI 1 byte Val=%x\n",  *(uint8_t *)src);
+       *(uint8_t *)reg_addr = *(uint8_t *)src;
+    } else {
        PrintError("Invalid write length (%d) for PCI address register\n", length);
        return -1;
     }
 
-    pci_state->addr_reg.val = *(uint32_t *)src;
-    PrintDebug("Writing PCI Address Port: %x\n", pci_state->addr_reg.val);    
+    PrintDebug("Writing PCI Address Port(%x): %x\n", port, pci_state->addr_reg.val);
+
 
     return length;
 }
@@ -258,61 +284,81 @@ static int addr_port_write(ushort_t port, void * src, uint_t length, struct vm_d
 static int data_port_read(ushort_t port, void * dst, uint_t length, struct vm_device * vmdev) {
     struct pci_internal * pci_state =  (struct pci_internal *)vmdev->private_data;;
     struct pci_device * pci_dev = NULL;
-    uint_t reg_num = pci_state->addr_reg.reg_num;
+    uint_t reg_num = pci_state->addr_reg.reg_num + (port & 0x3);
+    int i;
 
-        
-    PrintDebug("Reading PCI Data register. bus = %d, dev = %d, reg = %d (%x)\n", 
+    PrintDebug("Reading PCI Data register. bus = %d, dev = %d, reg = %d (%x), cfg_reg = %x\n", 
               pci_state->addr_reg.bus_num, 
               pci_state->addr_reg.dev_num, 
-              reg_num);
+              reg_num, reg_num, 
+              pci_state->addr_reg.val);
+
 
-    
     pci_dev = get_device(&(pci_state->bus_list[0]), pci_state->addr_reg.dev_num);
     
     if (pci_dev == NULL) {
-       //*(uint32_t *)dst = 0xffffffff;
-
-       PrintError("Reading configuration space for non-present device (dev_num=%d)\n", 
-                  pci_state->addr_reg.dev_num); 
-
-       return -1;
-    }
+       for (i = 0; i < length; i++) {
+           *((uint8_t *)dst + i) = 0xff;
+       }
 
-    // Header register
-    if (reg_num < 0x40) {
-       return read_pci_header(pci_dev, reg_num, dst, length);
+       return length;
     }
 
-    if (pci_dev->config_read) {
-       return pci_dev->config_read(pci_dev, reg_num, dst, length);
+    for (i = 0; i < length; i++) {
+       *((uint8_t *)dst + i) = pci_dev->config_space[reg_num + i];
     }
+    
+    return length;
+}
 
 
-    if (length == 4) {
-       *(uint32_t *)dst = *(uint32_t *)(pci_dev->config_space + reg_num - 0x40);
-    } else if (length == 2) {
-       *(uint16_t *)dst = *(uint16_t *)(pci_dev->config_space + reg_num - 0x40);
-    } else if (length == 1) {
-       *(uint8_t *)dst = pci_dev->config_space[reg_num - 0x40];
+static inline int is_cfg_reg_writable(uchar_t header_type, int reg_num) {
+    if (header_type == 0x00) {
+       switch (reg_num) {
+           case 0x00:
+           case 0x01:
+           case 0x02:
+           case 0x03:
+           case 0x08:
+           case 0x09:
+           case 0x0a:
+           case 0x0b:
+           case 0x0e:
+           case 0x3d:
+               return 0;
+                           
+           default:
+               return 1;
+           // case (non writable reg list):
+           
+           default:
+               return 1;
+       }
     } else {
-       PrintError("Invalid Read length (%d) for PCI data register", length);
+       // PCI to PCI Bridge = 0x01
+       // CardBus Bridge = 0x02
+
+       // huh?
+       PrintError("Invalid PCI Header type (0x%.2x)\n", header_type);
+
        return -1;
     }
-       
-    return length;
 }
 
 
 static int data_port_write(ushort_t port, void * src, uint_t length, struct vm_device * vmdev) {
-    struct pci_internal * pci_state = (struct pci_internal *)vmdev->private_data;;
+    struct pci_internal * pci_state = (struct pci_internal *)vmdev->private_data;
     struct pci_device * pci_dev = NULL;
-    uint_t reg_num = pci_state->addr_reg.reg_num;
-    
-    
-    PrintDebug("Writing PCI Data register. bus = %d, dev = %d, reg = %d (%x)\n", 
+    uint_t reg_num = pci_state->addr_reg.reg_num + (port & 0x3);
+    int i;
+
+    PrintDebug("Writing PCI Data register. bus = %d, dev = %d, reg = %d (%x) addr_reg = %x\n", 
               pci_state->addr_reg.bus_num, 
               pci_state->addr_reg.dev_num, 
-              reg_num);
+              reg_num, reg_num, 
+              pci_state->addr_reg.val);
+
 
     pci_dev = get_device(&(pci_state->bus_list[0]), pci_state->addr_reg.dev_num);
     
@@ -322,28 +368,59 @@ static int data_port_write(ushort_t port, void * src, uint_t length, struct vm_d
        return -1;
     }
     
-    // Header register
-    if (reg_num < 0x40) {
-       return write_pci_header(pci_dev, reg_num, src, length);
+
+    for (i = 0; i < length; i++) {
+       uint_t cur_reg = reg_num + i;
+       
+       if (is_cfg_reg_writable(pci_dev->config_header.header_type, cur_reg)) {
+           pci_dev->config_space[cur_reg] = *((uint8_t *)src + i);
+
+           if ((cur_reg >= 0x10) && (cur_reg < 0x28)) {
+               // BAR Reg
+               int bar_reg = (cur_reg & ~0x3) - 0x10;
+
+               if (pci_dev->bar[bar_reg].bar_update) {
+                   pci_dev->bar_update_flag = 1;               
+                   pci_dev->bar[bar_reg].updated = 1;
+               }
+           } else if ((cur_reg >= 0x30) && (cur_reg < 0x34)) {
+               pci_dev->ext_rom_updated = 1;
+           } else if ((cur_reg == 0x04) || (cur_reg == 0x05)) {
+               // COMMAND update
+           } else if (cur_reg == 0x0f) {
+               // BIST update
+               pci_dev->config_header.BIST = 0x00;
+           }
+       }
     }
-    
 
-    if (pci_dev->config_write) {
-       return pci_dev->config_write(pci_dev, reg_num, src, length);
+    if (pci_dev->config_update) {
+       pci_dev->config_update(pci_dev, reg_num, length);
     }
 
+    // Scan for BAR updated
+    if (pci_dev->bar_update_flag) {
+       for (i = 0; i < 6; i++) {
+           if (pci_dev->bar[i].updated) {
+               int bar_offset = 0x10 + 4 * i;
 
-    if (length == 4) {
-       *(uint32_t *)(pci_dev->config_space + reg_num - 0x40) = *(uint32_t *)src;
-    } else if (length == 2) {
-       *(uint16_t *)(pci_dev->config_space + reg_num - 0x40) = *(uint16_t *)src;
-    } else if (length == 1) {
-       pci_dev->config_space[reg_num - 0x40] = *(uint8_t *)src;
-    } else {
-       PrintError("Invalid Write length (%d) for PCI data register", length);
-       return -1;
+               *(uint32_t *)pci_dev->config_space + bar_offset) &= pci_dev->bar[i].mask;
+
+               if (pci_dev->bar[i].bar_update) {
+                   pci_dev->bar[i].bar_update(pci_dev, i);
+               }
+               pci_dev->bar[i].updated = 0;
+           }
+       }
+       pci_dev->bar_update_flag = 0;
     }
-       
+
+    if ((pci_dev->ext_rom_update_flag) && (pci_dev->ext_rom_update)) {
+       pci_dev->ext_rom_update(pci_dev);
+       pci_dev->ext_rom_update_flag = 0;
+    }
+
+
     return length;
 }
 
@@ -382,23 +459,22 @@ static int pci_deinit_device(struct vm_device * dev) {
 
 
 
-static int init_i440fx(struct pci_internal * pci_state) {
-
-    struct pci_device * dev = v3_pci_register_device(NULL, 0, "i440FX", 0, 
-                                                    NULL, NULL, NULL, NULL);
+static int init_i440fx(struct vm_device * dev) {
+    struct pci_device * pci_dev = v3_pci_register_device(dev, 0, "i440FX", 0, 
+                                                        NULL, NULL, NULL);
     
-    if (!dev) {
+    if (!pci_dev) {
        return -1;
     }
     
-    dev->header.vendor_id = 0x8086;
-    dev->header.device_id = 0x1237;
-    dev->header.revision = 0x0002;
-    dev->header.subclass = 0x00; //  SubClass: host2pci
-    dev->header.class = 0x06;    // Class: PCI bridge
-    dev->header.header_type = 0x00;
-
-    dev->bus_num = 0;
+    pci_dev->config_header.vendor_id = 0x8086;
+    pci_dev->config_header.device_id = 0x1237;
+    pci_dev->config_header.revision = 0x0002;
+    pci_dev->config_header.subclass = 0x00; //  SubClass: host2pci
+    pci_dev->config_header.class = 0x06;    // Class: PCI bridge
+    pci_dev->config_header.header_type = 0x00;
+
+    pci_dev->bus_num = 0;
     
     return 0;
 }
@@ -430,10 +506,12 @@ static int pci_init_device(struct vm_device * dev) {
 
     init_pci_busses(pci_state);
 
-    if (init_i440fx(pci_state) == -1) {
+    if (init_i440fx(dev) == -1) {
        PrintError("Could not intialize i440fx\n");
        return -1;
     }
+
+    PrintDebug("Sizeof config header=%d\n", sizeof(struct pci_config_header));
     
     for (i = 0; i < 4; i++) {
        v3_dev_hook_io(dev, CONFIG_ADDR_PORT + i, &addr_port_read, &addr_port_write);
@@ -465,43 +543,54 @@ struct vm_device * v3_create_pci() {
 
 
 
+static inline int init_bars(struct pci_device * pci_dev) {
+    int i = 0;
 
+    for (i = 0; i < 6; i++) {
+       int bar_offset = 0x10 + 4 * i;
+
+       if (pci_dev->bar[i].type == PCI_BAR_IO) {
+           *(uint32_t *)(pci_dev->config_space + bar_offset) = 0x00000001;
+       } else if (pci_dev->bar[i].type == PCI_BAR_MEM32) {
+           pci_dev->bar[i].mask = (pci_dev->bar[i].num_pages << 12) - 1;
+           pci_dev->bar[i].mask |= 0xf; // preserve the configuration flags
+            
+           *(uint32_t *)(pci_dev->config_space + bar_offset) = 0x00000008;
+           
+           if (pci_dev->bar[i].mem_hook) {
+               // clear the prefetchable flag...
+               *(uint8_t *)(pci_dev->config_space + bar_offset) &= ~0x00000008;
+           }
+       } else if (pci_dev->bar[i].type == PCI_BAR_MEM16) {
+           PrintError("16 Bit memory ranges not supported (reg: %d)\n", i);
+       } else if (pci_dev->bar[i].type == PCI_BAR_NONE) {
+           *(uint32_t *)(pci_dev->config_space + bar_offset) = 0x00000000;
+       } else {
+           PrintError("Invalid BAR type for bar #%d\n", i);
+           return -1;
+       }
+           
 
-/* JRL: TODO This needs to be completely rethought... */
-struct pci_bus * v3_get_pcibus(struct guest_info * vm, int bus_no) {
-    //    struct pci_internal * pci_state = NULL;
-
-    /*
-      if (vm->pci == NULL) {
-      PrintError("There is no PCI bus in guest %p\n", vm);
-      return NULL;
-      }
-      
-      pci_state = (struct pci_internal *)vm->pci->private_data;
-      
-      if ((bus_no >= 0) && (bus_no < PCI_BUS_COUNT)) {
-      return &(pci_state->bus_list[bus_no]);
-      }
-    */
-    return NULL;
+    }
 }
 
 
 
-
 // if dev_num == -1, auto assign 
-struct pci_device * v3_pci_register_device(struct vm_device * dev,
+struct pci_device * v3_pci_register_device(struct vm_device * pci,
                                           uint_t bus_num,
                                           const char * name,
                                           int dev_num,
-                                          int (*config_read)(struct pci_device * pci_dev, uint_t reg_num, void * dst, int len),
-                                          int (*config_write)(struct pci_device * pci_dev, uint_t reg_num, void * src, int len),
-                                          int (*bar_update)(struct pci_device * pci_dev, uint_t bar_reg, uint32_t val),
+                                          struct v3_pci_bar * bars,
+                                          int (*config_update)(struct pci_device * pci_dev, uint_t reg_num, int length),
+                                          int (*cmd_update)(struct pci_device *pci_dev, uchar_t io_enabled, uchar_t mem_enabled),
+                                          int (*bar_update)(struct pci_device * pci_dev, uint_t bar),
                                           void * private_data) {
 
-    struct pci_internal * pci_state = (struct pci_internal *)dev->private_data;
+    struct pci_internal * pci_state = (struct pci_internal *)pci->private_data;
     struct pci_bus * bus = &(pci_state->bus_list[bus_num]);
     struct pci_device * pci_dev = NULL;
+    int i;
 
     if (dev_num > MAX_BUS_DEVICES) {
        PrintError("Requested Invalid device number (%d)\n", dev_num);
@@ -529,22 +618,39 @@ struct pci_device * v3_pci_register_device(struct vm_device * dev,
     }
 
     memset(pci_dev, 0, sizeof(struct pci_device));
-       
+    
     
     pci_dev->bus_num = bus_num;
     pci_dev->dev_num = dev_num;
 
     strncpy(pci_dev->name, name, sizeof(pci_dev->name));
-    pci_dev->vm_dev = dev;
+    pci_dev->vm_dev = pci;
 
-    pci_dev->config_read = config_read;
-    pci_dev->config_write = config_write;
+    // register update callbacks
+    pci_dev->config_update = config_update;
     pci_dev->bar_update = bar_update;
 
     pci_dev->priv_data = private_data;
 
+    
+    //copy bars
+    for (i = 0; i < 6; i ++){
+      pci_dev->bar[i].type = bars[i].type;
+      pci_dev->bar[i].num_resources = bars[i].num_resources;
+      pci_dev->bar[i].bar_update = bars[i].bar_update;
+    }
+
+    if (init_bars(pci_dev) == -1) {
+       PrintError("could not initialize bar registers\n");
+       return NULL;
+    }
+
+    pci_dev->cmd_update = cmd_update;
+    pci_dev->ext_rom_update = ext_rom_update;
+
     // add the device
     add_device_to_bus(bus, pci_dev);
+
     
 #ifdef DEBUG_PCI
     pci_dump_state(pci_state);
@@ -555,25 +661,3 @@ struct pci_device * v3_pci_register_device(struct vm_device * dev,
 
 
 
-#ifdef DEBUG_PCI
-
-static void pci_dump_state(struct pci_internal * pci_state) {
-    struct rb_node * node = v3_rb_first(&(pci_state->bus_list[0].devices));
-    struct pci_device * tmp_dev = NULL;
-    
-    PrintDebug("===PCI: Dumping state Begin ==========\n");
-    
-    do {
-       tmp_dev = rb_entry(node, struct pci_device, dev_tree_node);
-
-       PrintDebug("PCI Device Number: %d (%s):\n", tmp_dev->dev_num,  tmp_dev->name);
-       PrintDebug("irq = %d\n", tmp_dev->header.irq_line);
-       PrintDebug("Vend ID: 0x%x\n", tmp_dev->header.vendor_id);
-       PrintDebug("Device ID: 0x%x\n", tnp_dev->header.device_id);
-
-    } while ((node = v3_rb_next(node)));
-    
-    PrintDebug("====PCI: Dumping state End==========\n");
-}
-
-#endif