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         // set default (non gdb) fast callbacks
  49         avr->run = avr_callback_run_raw;
  50         avr->sleep = avr_callback_sleep_raw;
  51         avr->state = cpu_Running;
  52         avr_reset(avr);
  53         return 0;
  54 }
  55
  56 void avr_terminate(avr_t * avr)
  57 {
  58         if (avr->special_deinit)
  59                 avr->special_deinit(avr);
  60         if (avr->vcd) {
  61                 avr_vcd_close(avr->vcd);
  62                 avr->vcd = NULL;
  63         }
  64         avr_deallocate_ios(avr);
  65
  66         if (avr->flash) free(avr->flash);
  67         if (avr->data) free(avr->data);
  68         avr->flash = avr->data = NULL;
  69 }
  70
  71 void avr_reset(avr_t * avr)
  72 {
  73         memset(avr->data, 0x0, avr->ramend + 1);
  74         _avr_sp_set(avr, avr->ramend);
  75         avr->pc = 0;
  76         for (int i = 0; i < 8; i++)
  77                 avr->sreg[i] = 0;
  78         if (avr->reset)
  79                 avr->reset(avr);
  80
  81         avr_io_t * port = avr->io_port;
  82         while (port) {
  83                 if (port->reset)
  84                         port->reset(port);
  85                 port = port->next;
  86         }
  87 }
  88
  89 void avr_sadly_crashed(avr_t *avr, uint8_t signal)
  90 {
  91         printf("%s\n", __FUNCTION__);
  92         avr->state = cpu_Stopped;
  93         if (avr->gdb_port) {
  94                 // enable gdb server, and wait
  95                 if (!avr->gdb)
  96                         avr_gdb_init(avr);
  97         }
  98         if (!avr->gdb)
  99                 exit(1); // no gdb ?
 100 }
 101
 102 static void _avr_io_command_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, void * param)
 103 {
 104         printf("%s %02x\n", __FUNCTION__, v);
 105         switch (v) {
 106                 case SIMAVR_CMD_VCD_START_TRACE:
 107                         if (avr->vcd)
 108                                 avr_vcd_start(avr->vcd);
 109                         break;
 110                 case SIMAVR_CMD_VCD_STOP_TRACE:
 111                         if (avr->vcd)
 112                                 avr_vcd_stop(avr->vcd);
 113                         break;
 114                 case SIMAVR_CMD_UART_LOOPBACK: {
 115                         avr_irq_t * src = avr_io_getirq(avr, AVR_IOCTL_UART_GETIRQ('0'), UART_IRQ_OUTPUT);
 116                         avr_irq_t * dst = avr_io_getirq(avr, AVR_IOCTL_UART_GETIRQ('0'), UART_IRQ_INPUT);
 117                         if (src && dst) {
 118                                 printf("%s activating uart local echo IRQ src %p dst %p\n", __FUNCTION__, src, dst);
 119                                 avr_connect_irq(src, dst);
 120                         }
 121                 }       break;
 122
 123         }
 124 }
 125
 126 void avr_set_command_register(avr_t * avr, avr_io_addr_t addr)
 127 {
 128         if (addr)
 129                 avr_register_io_write(avr, addr, _avr_io_command_write, NULL);
 130 }
 131
 132 static void _avr_io_console_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, void * param)
 133 {
 134         static char * buf = NULL;
 135         static int size = 0, len = 0;
 136
 137         if (v == '\r') {
 138                 printf("O:" "%s" "" "\n", buf);
 139                 fflush(stdout);
 140         }
 141         if (len + 1 >= size) {
 142                 size += 128;
 143                 buf = (char*)realloc(buf, size);
 144         }
 145         buf[len++] = v;
 146 }
 147
 148 void avr_set_console_register(avr_t * avr, avr_io_addr_t addr)
 149 {
 150         if (addr)
 151                 avr_register_io_write(avr, addr, _avr_io_console_write, NULL);
 152 }
 153
 154 void avr_loadcode(avr_t * avr, uint8_t * code, uint32_t size, uint32_t address)
 155 {
 156         if (size > avr->flashend+1) {
 157                 fprintf(stderr, "avr_loadcode(): Attempted to load code of size %d but flash size is only %d.\n",
 158                         size, avr->flashend+1);
 159                 abort();
 160         }
 161         memcpy(avr->flash + address, code, size);
 162 }
 163
 164 void avr_callback_sleep_gdb(avr_t * avr, avr_cycle_count_t howLong)
 165 {
 166         uint32_t usec = avr_cycles_to_usec(avr, howLong);
 167         while (avr_gdb_processor(avr, usec))
 168                 ;
 169 }
 170
 171 void avr_callback_run_gdb(avr_t * avr)
 172 {
 173         avr_gdb_processor(avr, avr->state == cpu_Stopped);
 174
 175         if (avr->state == cpu_Stopped)
 176                 return ;
 177
 178         // if we are stepping one instruction, we "run" for one..
 179         int step = avr->state == cpu_Step;
 180         if (step)
 181                 avr->state = cpu_Running;
 182
 183         uint16_t new_pc = avr->pc;
 184
 185         if (avr->state == cpu_Running) {
 186                 new_pc = avr_run_one(avr);
 187 #if CONFIG_SIMAVR_TRACE
 188                 avr_dump_state(avr);
 189 #endif
 190         }
 191
 192         // if we just re-enabled the interrupts...
 193         // double buffer the I flag, to detect that edge
 194         if (avr->sreg[S_I] && !avr->i_shadow)
 195                 avr->pending_wait++;
 196         avr->i_shadow = avr->sreg[S_I];
 197
 198         // run the cycle timers, get the suggested sleeo time
 199         // until the next timer is due
 200         avr_cycle_count_t sleep = avr_cycle_timer_process(avr);
 201
 202         avr->pc = new_pc;
 203
 204         if (avr->state == cpu_Sleeping) {
 205                 if (!avr->sreg[S_I]) {
 206                         printf("simavr: sleeping with interrupts off, quitting gracefully\n");
 207                         avr_terminate(avr);
 208                         exit(0);
 209                 }
 210                 /*
 211                  * try to sleep for as long as we can (?)
 212                  */
 213                 avr->sleep(avr, sleep);
 214                 avr->cycle += 1 + sleep;
 215         }
 216         // Interrupt servicing might change the PC too, during 'sleep'
 217         if (avr->state == cpu_Running || avr->state == cpu_Sleeping)
 218                 avr_service_interrupts(avr);
 219
 220         // if we were stepping, use this state to inform remote gdb
 221         if (step)
 222                 avr->state = cpu_StepDone;
 223
 224 }
 225
 226 void avr_callback_sleep_raw(avr_t * avr, avr_cycle_count_t howLong)
 227 {
 228         uint32_t usec = avr_cycles_to_usec(avr, howLong);
 229         usleep(usec);
 230 }
 231
 232 void avr_callback_run_raw(avr_t * avr)
 233 {
 234
 235         uint16_t new_pc = avr->pc;
 236
 237         if (avr->state == cpu_Running) {
 238                 new_pc = avr_run_one(avr);
 239 #if CONFIG_SIMAVR_TRACE
 240                 avr_dump_state(avr);
 241 #endif
 242         }
 243
 244         // if we just re-enabled the interrupts...
 245         // double buffer the I flag, to detect that edge
 246         if (avr->sreg[S_I] && !avr->i_shadow)
 247                 avr->pending_wait++;
 248         avr->i_shadow = avr->sreg[S_I];
 249
 250         // run the cycle timers, get the suggested sleeo time
 251         // until the next timer is due
 252         avr_cycle_count_t sleep = avr_cycle_timer_process(avr);
 253
 254         avr->pc = new_pc;
 255
 256         if (avr->state == cpu_Sleeping) {
 257                 if (!avr->sreg[S_I]) {
 258                         printf("simavr: sleeping with interrupts off, quitting gracefully\n");
 259                         avr_terminate(avr);
 260                         exit(0);
 261                 }
 262                 /*
 263                  * try to sleep for as long as we can (?)
 264                  */
 265                 avr->sleep(avr, sleep);
 266                 avr->cycle += 1 + sleep;
 267         }
 268         // Interrupt servicing might change the PC too, during 'sleep'
 269         if (avr->state == cpu_Running || avr->state == cpu_Sleeping)
 270                 avr_service_interrupts(avr);
 271 }
 272
 273
 274 int avr_run(avr_t * avr)
 275 {
 276         avr->run(avr);
 277         return avr->state;
 278 }
 279
 280
 281 extern avr_kind_t tiny13;
 282 extern avr_kind_t tiny2313;
 283 extern avr_kind_t tiny25,tiny45,tiny85;
 284 extern avr_kind_t tiny24,tiny44,tiny84;
 285 extern avr_kind_t mega48,mega88,mega168,mega328;
 286 extern avr_kind_t mega164,mega324,mega644;
 287 extern avr_kind_t mega128;
 288
 289 avr_kind_t * avr_kind[] = {
 290         &tiny13,
 291         &tiny2313,
 292         &tiny25, &tiny45, &tiny85,
 293         &tiny24, &tiny44, &tiny84,
 294         &mega48, &mega88, &mega168, &mega328,
 295         &mega164, &mega324, &mega644,
 296         &mega128,
 297         NULL
 298 };
 299
 300 avr_t * avr_make_mcu_by_name(const char *name)
 301 {
 302         avr_kind_t * maker = NULL;
 303         for (int i = 0; avr_kind[i] && !maker; i++) {
 304                 for (int j = 0; avr_kind[i]->names[j]; j++)
 305                         if (!strcmp(avr_kind[i]->names[j], name)) {
 306                                 maker = avr_kind[i];
 307                                 break;
 308                         }
 309         }
 310         if (!maker) {
 311                 fprintf(stderr, "%s: AVR '%s' now known\n", __FUNCTION__, name);
 312                 return NULL;
 313         }
 314
 315         avr_t * avr = maker->make();
 316         printf("Starting %s - flashend %04x ramend %04x e2end %04x\n", avr->mmcu, avr->flashend, avr->ramend, avr->e2end);
 317         return avr;
 318 }
 319