git.rot13.org Git - simavr/blob - simavr/sim/sim_avr.c

   1 /*
   2         sim_avr.c
   3
   4         Copyright 2008, 2009 Michel Pollet <buserror@gmail.com>
   5
   6         This file is part of simavr.
   7
   8         simavr is free software: you can redistribute it and/or modify
   9         it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10         the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  11         (at your option) any later version.
  12
  13         simavr is distributed in the hope that it will be useful,
  14         but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15         MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16         GNU General Public License for more details.
  17
  18         You should have received a copy of the GNU General Public License
  19         along with simavr.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20  */
  21
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <string.h>
  25 #include <unistd.h>
  26 #include "sim_avr.h"
  27 #include "sim_core.h"
  28 #include "sim_gdb.h"
  29 #include "avr_uart.h"
  30 #include "sim_vcd_file.h"
  31 #include "avr_mcu_section.h"
  32
  33
  34 int avr_init(avr_t * avr)
  35 {
  36         avr->flash = malloc(avr->flashend + 1);
  37         memset(avr->flash, 0xff, avr->flashend + 1);
  38         avr->data = malloc(avr->ramend + 1);
  39         memset(avr->data, 0, avr->ramend + 1);
  40
  41         // cpu is in limbo before init is finished.
  42         avr->state = cpu_Limbo;
  43         avr->frequency = 1000000;       // can be overriden via avr_mcu_section
  44         if (avr->special_init)
  45                 avr->special_init(avr);
  46         if (avr->init)
  47                 avr->init(avr);
  48         avr->state = cpu_Running;
  49         avr_reset(avr);
  50         return 0;
  51 }
  52
  53 void avr_terminate(avr_t * avr)
  54 {
  55         if (avr->special_deinit)
  56                 avr->special_deinit(avr);
  57         if (avr->vcd) {
  58                 avr_vcd_close(avr->vcd);
  59                 avr->vcd = NULL;
  60         }
  61         avr_deallocate_ios(avr);
  62
  63         if (avr->flash) free(avr->flash);
  64         if (avr->data) free(avr->data);
  65         avr->flash = avr->data = NULL;
  66 }
  67
  68 void avr_reset(avr_t * avr)
  69 {
  70         memset(avr->data, 0x0, avr->ramend + 1);
  71         _avr_sp_set(avr, avr->ramend);
  72         avr->pc = 0;
  73         for (int i = 0; i < 8; i++)
  74                 avr->sreg[i] = 0;
  75         if (avr->reset)
  76                 avr->reset(avr);
  77
  78         avr_io_t * port = avr->io_port;
  79         while (port) {
  80                 if (port->reset)
  81                         port->reset(port);
  82                 port = port->next;
  83         }
  84 }
  85
  86 void avr_sadly_crashed(avr_t *avr, uint8_t signal)
  87 {
  88         printf("%s\n", __FUNCTION__);
  89         avr->state = cpu_Stopped;
  90         if (avr->gdb_port) {
  91                 // enable gdb server, and wait
  92                 if (!avr->gdb)
  93                         avr_gdb_init(avr);
  94         }
  95         if (!avr->gdb)
  96                 exit(1); // no gdb ?
  97 }
  98
  99 static void _avr_io_command_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, void * param)
 100 {
 101         printf("%s %02x\n", __FUNCTION__, v);
 102         switch (v) {
 103                 case SIMAVR_CMD_VCD_START_TRACE:
 104                         if (avr->vcd)
 105                                 avr_vcd_start(avr->vcd);
 106                         break;
 107                 case SIMAVR_CMD_VCD_STOP_TRACE:
 108                         if (avr->vcd)
 109                                 avr_vcd_stop(avr->vcd);
 110                         break;
 111                 case SIMAVR_CMD_UART_LOOPBACK: {
 112                         avr_irq_t * src = avr_io_getirq(avr, AVR_IOCTL_UART_GETIRQ('0'), UART_IRQ_OUTPUT);
 113                         avr_irq_t * dst = avr_io_getirq(avr, AVR_IOCTL_UART_GETIRQ('0'), UART_IRQ_INPUT);
 114                         if (src && dst) {
 115                                 printf("%s activating uart local echo IRQ src %p dst %p\n", __FUNCTION__, src, dst);
 116                                 avr_connect_irq(src, dst);
 117                         }
 118                 }       break;
 119
 120         }
 121 }
 122
 123 void avr_set_command_register(avr_t * avr, avr_io_addr_t addr)
 124 {
 125         if (addr)
 126                 avr_register_io_write(avr, addr, _avr_io_command_write, NULL);
 127 }
 128
 129 static void _avr_io_console_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, void * param)
 130 {
 131         static char * buf = NULL;
 132         static int size = 0, len = 0;
 133
 134         if (v == '\r') {
 135                 printf("O:" "%s" "" "\n", buf);
 136                 fflush(stdout);
 137         }
 138         if (len + 1 >= size) {
 139                 size += 128;
 140                 buf = (char*)realloc(buf, size);
 141         }
 142         buf[len++] = v;
 143 }
 144
 145 void avr_set_console_register(avr_t * avr, avr_io_addr_t addr)
 146 {
 147         if (addr)
 148                 avr_register_io_write(avr, addr, _avr_io_console_write, NULL);
 149 }
 150
 151 void avr_loadcode(avr_t * avr, uint8_t * code, uint32_t size, uint32_t address)
 152 {
 153         if (size > avr->flashend+1) {
 154                 fprintf(stderr, "avr_loadcode(): Attempted to load code of size %d but flash size is only %d.\n",
 155                         size, avr->flashend+1);
 156                 abort();
 157         }
 158         memcpy(avr->flash + address, code, size);
 159 }
 160
 161
 162 int avr_run(avr_t * avr)
 163 {
 164         avr_gdb_processor(avr, avr->state == cpu_Stopped);
 165
 166         if (avr->state == cpu_Stopped)
 167                 return avr->state;
 168
 169         // if we are stepping one instruction, we "run" for one..
 170         int step = avr->state == cpu_Step;
 171         if (step)
 172                 avr->state = cpu_Running;
 173
 174         uint16_t new_pc = avr->pc;
 175
 176         if (avr->state == cpu_Running) {
 177                 new_pc = avr_run_one(avr);
 178 #if CONFIG_SIMAVR_TRACE
 179                 avr_dump_state(avr);
 180 #endif
 181         }
 182
 183         // if we just re-enabled the interrupts...
 184         // double buffer the I flag, to detect that edge
 185         if (avr->sreg[S_I] && !avr->i_shadow)
 186                 avr->pending_wait++;
 187         avr->i_shadow = avr->sreg[S_I];
 188
 189         // run the cycle timers, get the suggested sleeo time
 190         // until the next timer is due
 191         avr_cycle_count_t sleep = avr_cycle_timer_process(avr);
 192
 193         avr->pc = new_pc;
 194
 195         if (avr->state == cpu_Sleeping) {
 196                 if (!avr->sreg[S_I]) {
 197                         printf("simavr: sleeping with interrupts off, quitting gracefully\n");
 198                         avr_terminate(avr);
 199                         exit(0);
 200                 }
 201                 /*
 202                  * try to sleep for as long as we can (?)
 203                  */
 204                 uint32_t usec = avr_cycles_to_usec(avr, sleep);
 205         //      printf("sleep usec %d cycles %d\n", usec, sleep);
 206                 if (avr->gdb) {
 207                         while (avr_gdb_processor(avr, usec))
 208                                 ;
 209                 } else
 210                         usleep(usec);
 211                 avr->cycle += 1 + sleep;
 212         }
 213         // Interrupt servicing might change the PC too, during 'sleep'
 214         if (avr->state == cpu_Running || avr->state == cpu_Sleeping)
 215                 avr_service_interrupts(avr);
 216
 217         // if we were stepping, use this state to inform remote gdb
 218         if (step)
 219                 avr->state = cpu_StepDone;
 220
 221         return avr->state;
 222 }
 223
 224
 225 extern avr_kind_t tiny13;
 226 extern avr_kind_t tiny2313;
 227 extern avr_kind_t tiny25,tiny45,tiny85;
 228 extern avr_kind_t tiny24,tiny44,tiny84;
 229 extern avr_kind_t mega48,mega88,mega168,mega328;
 230 extern avr_kind_t mega164,mega324,mega644;
 231 extern avr_kind_t mega128;
 232
 233 avr_kind_t * avr_kind[] = {
 234         &tiny13,
 235         &tiny2313,
 236         &tiny25, &tiny45, &tiny85,
 237         &tiny24, &tiny44, &tiny84,
 238         &mega48, &mega88, &mega168, &mega328,
 239         &mega164, &mega324, &mega644,
 240         &mega128,
 241         NULL
 242 };
 243
 244 avr_t * avr_make_mcu_by_name(const char *name)
 245 {
 246         avr_kind_t * maker = NULL;
 247         for (int i = 0; avr_kind[i] && !maker; i++) {
 248                 for (int j = 0; avr_kind[i]->names[j]; j++)
 249                         if (!strcmp(avr_kind[i]->names[j], name)) {
 250                                 maker = avr_kind[i];
 251                                 break;
 252                         }
 253         }
 254         if (!maker) {
 255                 fprintf(stderr, "%s: AVR '%s' now known\n", __FUNCTION__, name);
 256                 return NULL;
 257         }
 258
 259         avr_t * avr = maker->make();
 260         printf("Starting %s - flashend %04x ramend %04x e2end %04x\n", avr->mmcu, avr->flashend, avr->ramend, avr->e2end);
 261         return avr;
 262 }
 263