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.


updated PCI
[palacios.git] / palacios / src / devices / pci.c
index 148a038..a0e9e4e 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;
@@ -101,7 +125,7 @@ static int get_free_dev_num(struct pci_bus * bus) {
            // availability
            for (j = 0; j < 8; j++) {
                if (!(bus->dev_map[i] & (0x1 << j))) {
-                   return i * 8 + j;
+                   return ((i * 8) + j);
                }
            }
        }
@@ -111,7 +135,7 @@ static int get_free_dev_num(struct pci_bus * bus) {
 }
 
 static void allocate_dev_num(struct pci_bus * bus, int dev_num) {
-    int major = dev_num / 8;
+    int major = (dev_num / 8);
     int minor = dev_num % 8;
 
     bus->dev_map[major] |= (0x1 << minor);
@@ -183,46 +207,8 @@ 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) {
-
-    if (length == 4) {
-       *(uint32_t *)(pci_dev->header_space + reg_num) = *(uint32_t *)src;
-    } else if (length == 2) {
-       *(uint16_t *)(pci_dev->header_space + reg_num) = *(uint16_t *)src;
-    } else if (length == 1) {
-       pci_dev->header_space[reg_num] = *(uint8_t *)src;
-    } 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) {
@@ -230,7 +216,7 @@ static int addr_port_read(ushort_t port, void * dst, uint_t length, struct vm_de
     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);
+    PrintDebug("Reading PCI Address Port (%x): %x len=%d\n", port, pci_state->addr_reg.val, length);
 
     if (length == 4) {
        if (reg_offset != 0) {
@@ -261,12 +247,15 @@ static int addr_port_write(ushort_t port, void * src, uint_t length, struct vm_d
     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) {
@@ -274,90 +263,119 @@ static int addr_port_write(ushort_t port, void * src, uint_t length, struct vm_d
            return -1;
        }
 
+       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;
     }
 
-    PrintDebug("Writing PCI Address Port(%x): %x\n", port, pci_state->addr_reg.val);    
-
+    PrintDebug("Writing PCI Address Port(%x): %x\n", port, pci_state->addr_reg.val);
 
     return length;
 }
 
 
 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_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", 
-              pci_state->addr_reg.bus_num, 
-              pci_state->addr_reg.dev_num, 
-              reg_num);
+    if (pci_state->addr_reg.bus_num != 0) {
+       int i = 0;
+       for (i = 0; i < length; i++) {
+           *(uint8_t *)dst = 0xff;
+       }
 
-    
-    if (port != CONFIG_DATA_PORT) {
-       PrintError("Weird Data port Read: %x\n", port);
-       return -1;
+       return length;
     }
 
+    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, 
+              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); 
+       for (i = 0; i < length; i++) {
+           *(uint8_t *)((uint8_t *)dst + i) = 0xff;
+       }
 
-       return -1;
+       return length;
     }
 
-    // Header register
-    if (reg_num < 0x40) {
-       return read_pci_header(pci_dev, reg_num, dst, length);
+    for (i = 0; i < length; i++) {
+       *(uint8_t *)((uint8_t *)dst + i) = pci_dev->config_space[reg_num + i];
     }
 
-    if (pci_dev->config_read) {
-       return pci_dev->config_read(pci_dev, reg_num, dst, length);
-    }
+    PrintDebug("\tVal=%x, len=%d\n", *(uint32_t *)dst, length);
 
+    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;
+       }
     } 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 bar_update(struct pci_device * pci, int bar_num) {
+    PrintError("Bar Updates not handled (bar=%d)\n", bar_num);
+    return -1;
 }
 
 
 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", 
-              pci_state->addr_reg.bus_num, 
-              pci_state->addr_reg.dev_num, 
-              reg_num);
+    uint_t reg_num = pci_state->addr_reg.reg_num + (port & 0x3);
+    int i;
 
-    if (port != CONFIG_DATA_PORT) {
-       PrintError("Weird Data port Write: %x\n", port);
-       return -1;
+
+    if (pci_state->addr_reg.bus_num != 0) {
+       return length;
     }
 
+    PrintDebug("Writing PCI Data register. bus = %d, dev = %d, reg = %d (%x) addr_reg = %x (val=%x, len=%d)\n", 
+              pci_state->addr_reg.bus_num, 
+              pci_state->addr_reg.dev_num, 
+              reg_num, reg_num, 
+              pci_state->addr_reg.val,
+              *(uint32_t *)src, length);
+
 
     pci_dev = get_device(&(pci_state->bus_list[0]), pci_state->addr_reg.dev_num);
     
@@ -367,28 +385,71 @@ 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 *)((uint8_t *)src + i);
+
+           if ((cur_reg >= 0x10) && (cur_reg < 0x28)) {
+               // BAR Reg
+               int bar_reg = (cur_reg & ~0x3) - 0x10;
+               
+               pci_dev->bar_update_flag = 1;
+               pci_dev->bar[bar_reg].updated = 1;
+               
+               PrintDebug("Updating BAR register\n");
+
+           } else if ((cur_reg >= 0x30) && (cur_reg < 0x34)) {
+               pci_dev->ext_rom_update_flag = 1;
+           } else if (cur_reg == 0x04) {
+               // COMMAND update            
+               uint8_t command = *((uint8_t *)src + i);
+               
+               pci_dev->config_space[cur_reg] = command;             
+               
+               if (pci_dev->cmd_update) {
+                   pci_dev->cmd_update(pci_dev, (command & 0x01), (command & 0x02));
+               }
+               
+           } 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;
+
+               // bar_update
+               if (bar_update(pci_dev, i) == -1) {
+                   PrintError("PCI Device %s: Bar update Error Bar=%d\n", pci_dev->name, i);
+                   return -1;
+               }
+
+               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;
 }
 
@@ -428,27 +489,34 @@ static int pci_deinit_device(struct vm_device * dev) {
 
 
 static int init_i440fx(struct vm_device * dev) {
-    struct pci_device * pci_dev = v3_pci_register_device(dev, 0, "i440FX", 0, 
-                                                        NULL, NULL, NULL, NULL);
+    struct pci_device * pci_dev = NULL;
+    struct v3_pci_bar bars[6];
+    int i;
+    
+    for (i = 0; i < 6; i++) {
+       bars[i].type = PCI_BAR_NONE;
+    }    
+
+    pci_dev = v3_pci_register_device(dev, PCI_STD_DEVICE, 0, "i440FX", 0, bars,
+                                    NULL, NULL, NULL, NULL);
     
     if (!pci_dev) {
-       return -1;
+       return -1;
     }
     
-    pci_dev->header.vendor_id = 0x8086;
-    pci_dev->header.device_id = 0x1237;
-    pci_dev->header.revision = 0x0002;
-    pci_dev->header.subclass = 0x00; //  SubClass: host2pci
-    pci_dev->header.class = 0x06;    // Class: PCI bridge
-    pci_dev->header.header_type = 0x00;
+    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->bus_num = 0;
-    
     return 0;
 }
 
 
 
+
 static void init_pci_busses(struct pci_internal * pci_state) {
     int i;
 
@@ -479,6 +547,8 @@ static int pci_init_device(struct vm_device * dev) {
        return -1;
     }
     
+    PrintDebug("Sizeof config header=%d\n", (int)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);
        v3_dev_hook_io(dev, CONFIG_DATA_PORT + i, &data_port_read, &data_port_write);
@@ -509,21 +579,85 @@ 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) {
+           int j = 0;
+           pci_dev->bar[i].mask = (~((pci_dev->bar[i].num_ports) - 1)) | 0x01;
+           
+           *(uint32_t *)(pci_dev->config_space + bar_offset) = pci_dev->bar[i].default_base_port & pci_dev->bar[i].mask;
+           *(uint32_t *)(pci_dev->config_space + bar_offset) |= 0x00000001;
+
+           for (j = 0; j < pci_dev->bar[i].num_ports; j++) {
+               // hook IO
+               if (v3_dev_hook_io(pci_dev->vm_dev, pci_dev->bar[i].default_base_port + j,
+                                  pci_dev->bar[i].io_read, pci_dev->bar[i].io_write) == -1) {
+                   PrintError("Could not hook default io port %x\n", pci_dev->bar[i].default_base_port + j);
+                   return -1;
+               }
+           }
+
+       } 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) = pci_dev->bar[i].default_base_addr & pci_dev->bar[i].mask;
+
+           // hook memory
+           if (pci_dev->bar[i].mem_read) {
+               // full hook
+               v3_hook_full_mem(pci_dev->vm_dev->vm, pci_dev->bar[i].default_base_addr,
+                                pci_dev->bar[i].default_base_addr + (pci_dev->bar[i].num_pages * PAGE_SIZE_4KB),
+                                pci_dev->bar[i].mem_read, pci_dev->bar[i].mem_write, pci_dev->vm_dev);
+           } else if (pci_dev->bar[i].mem_write) {
+               // write hook
+               PrintError("Write hooks not supported for PCI devices\n");
+               return -1;
+               /*
+                 v3_hook_write_mem(pci_dev->vm_dev->vm, pci_dev->bar[i].default_base_addr, 
+                 pci_dev->bar[i].default_base_addr + (pci_dev->bar[i].num_pages * PAGE_SIZE_4KB),
+                 pci_dev->bar[i].mem_write, pci_dev->vm_dev);
+               */
+           } else {
+               // set 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);
+           return -1;
+       } 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;
+       }
+    }
+
+    return 0;
+}
 
 
 // if dev_num == -1, auto assign 
 struct pci_device * v3_pci_register_device(struct vm_device * pci,
+                                          pci_device_type_t dev_type, 
                                           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 (*ext_rom_update)(struct pci_device * pci_dev),
                                           void * 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);
@@ -551,23 +685,56 @@ struct pci_device * v3_pci_register_device(struct vm_device * pci,
     }
 
     memset(pci_dev, 0, sizeof(struct pci_device));
-       
     
+    
+    switch (dev_type) {
+       case PCI_STD_DEVICE:
+           pci_dev->config_header.header_type = 0x00;
+           break;
+       default:
+           PrintError("Unhandled PCI Device Type: %d\n", dev_type);
+           return NULL;
+    }
+
     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 = pci;
 
-    pci_dev->config_read = config_read;
-    pci_dev->config_write = config_write;
-    pci_dev->bar_update = bar_update;
+    // register update callbacks
+    pci_dev->config_update = config_update;
+    pci_dev->cmd_update = cmd_update;
+    pci_dev->ext_rom_update = ext_rom_update;
 
     pci_dev->priv_data = private_data;
 
+
+    //copy bars
+    for (i = 0; i < 6; i ++){
+       pci_dev->bar[i].type = bars[i].type;
+
+       if (pci_dev->bar[i].type == PCI_BAR_IO) {
+           pci_dev->bar[i].num_ports = bars[i].num_ports;
+           pci_dev->bar[i].default_base_port = bars[i].default_base_port;
+           pci_dev->bar[i].io_read = bars[i].io_read;
+           pci_dev->bar[i].io_write = bars[i].io_write;
+       } else {
+           pci_dev->bar[i].num_pages = bars[i].num_pages;
+           pci_dev->bar[i].default_base_addr = bars[i].default_base_addr;
+           pci_dev->bar[i].mem_read = bars[i].mem_read;
+           pci_dev->bar[i].mem_write = bars[i].mem_write;
+       }
+    }
+
+    if (init_bars(pci_dev) == -1) {
+       PrintError("could not initialize bar registers\n");
+       return NULL;
+    }
+
     // add the device
     add_device_to_bus(bus, pci_dev);
-    
+
 #ifdef DEBUG_PCI
     pci_dump_state(pci_state);
 #endif
@@ -577,25 +744,3 @@ struct pci_device * v3_pci_register_device(struct vm_device * pci,
 
 
 
-#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