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->init)
  45                 avr->init(avr);
  46         avr->state = cpu_Running;
  47         avr_reset(avr);
  48         return 0;
  49 }
  50
  51 void avr_terminate(avr_t * avr)
  52 {
  53         if (avr->vcd)
  54                 avr_vcd_close(avr->vcd);
  55         avr->vcd = NULL;
  56 }
  57
  58 void avr_reset(avr_t * avr)
  59 {
  60         memset(avr->data, 0x0, avr->ramend + 1);
  61         _avr_sp_set(avr, avr->ramend);
  62         avr->pc = 0;
  63         for (int i = 0; i < 8; i++)
  64                 avr->sreg[i] = 0;
  65         if (avr->reset)
  66                 avr->reset(avr);
  67
  68         avr_io_t * port = avr->io_port;
  69         while (port) {
  70                 if (port->reset)
  71                         port->reset(port);
  72                 port = port->next;
  73         }
  74 }
  75
  76 void avr_sadly_crashed(avr_t *avr, uint8_t signal)
  77 {
  78         printf("%s\n", __FUNCTION__);
  79         avr->state = cpu_Stopped;
  80         if (avr->gdb_port) {
  81                 // enable gdb server, and wait
  82                 if (!avr->gdb)
  83                         avr_gdb_init(avr);
  84         }
  85         if (!avr->gdb)
  86                 exit(1); // no gdb ?
  87 }
  88
  89 static void _avr_io_command_write(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, void * param)
  90 {
  91         printf("%s %02x\n", __FUNCTION__, v);
  92         switch (v) {
  93                 case SIMAVR_CMD_VCD_START_TRACE:
  94                         if (avr->vcd)
  95                                 avr_vcd_start(avr->vcd);
  96                         break;
  97                 case SIMAVR_CMD_VCD_STOP_TRACE:
  98                         if (avr->vcd)
  99                                 avr_vcd_stop(avr->vcd);
 100                         break;
 101                 case SIMAVR_CMD_UART_LOOPBACK: {
 102                         avr_irq_t * src = avr_io_getirq(avr, AVR_IOCTL_UART_GETIRQ('0'), UART_IRQ_OUTPUT);
 103                         avr_irq_t * dst = avr_io_getirq(avr, AVR_IOCTL_UART_GETIRQ('0'), UART_IRQ_INPUT);
 104                         if (src && dst) {
 105                                 printf("%s activating uart local echo IRQ src %p dst %p\n", __FUNCTION__, src, dst);
 106                                 avr_connect_irq(src, dst);
 107                         }
 108                 }       break;
 109
 110         }
 111 }
 112
 113 void avr_set_command_register(avr_t * avr, avr_io_addr_t addr)
 114 {
 115         if (addr)
 116                 avr_register_io_write(avr, addr, _avr_io_command_write, NULL);
 117 }
 118
 119 void avr_loadcode(avr_t * avr, uint8_t * code, uint32_t size, uint32_t address)
 120 {
 121         memcpy(avr->flash + address, code, size);
 122 }
 123
 124
 125 int avr_run(avr_t * avr)
 126 {
 127         avr_gdb_processor(avr, avr->state == cpu_Stopped);
 128
 129         if (avr->state == cpu_Stopped)
 130                 return avr->state;
 131
 132         // if we are stepping one instruction, we "run" for one..
 133         int step = avr->state == cpu_Step;
 134         if (step) {
 135                 avr->state = cpu_Running;
 136         }
 137
 138         uint16_t new_pc = avr->pc;
 139
 140         if (avr->state == cpu_Running) {
 141                 new_pc = avr_run_one(avr);
 142 #if CONFIG_SIMAVR_TRACE
 143                 avr_dump_state(avr);
 144 #endif
 145         }
 146
 147         // if we just re-enabled the interrupts...
 148         if (avr->sreg[S_I] && !(avr->data[R_SREG] & (1 << S_I))) {
 149         //      printf("*** %s: Renabling interrupts\n", __FUNCTION__);
 150                 avr->pending_wait++;
 151         }
 152         avr_io_t * port = avr->io_port;
 153         while (port) {
 154                 if (port->run)
 155                         port->run(port);
 156                 port = port->next;
 157         }
 158         avr_cycle_count_t sleep = avr_cycle_timer_process(avr);
 159
 160         avr->pc = new_pc;
 161
 162         if (avr->state == cpu_Sleeping) {
 163                 if (!avr->sreg[S_I]) {
 164                         printf("simavr: sleeping with interrupts off, quitting gracefully\n");
 165                         avr_terminate(avr);
 166                         exit(0);
 167                 }
 168                 /*
 169                  * try to sleep for as long as we can (?)
 170                  */
 171                 uint32_t usec = avr_cycles_to_usec(avr, sleep);
 172         //      printf("sleep usec %d cycles %d\n", usec, sleep);
 173                 if (avr->gdb) {
 174                         while (avr_gdb_processor(avr, usec))
 175                                 ;
 176                 } else
 177                         usleep(usec);
 178                 avr->cycle += 1 + sleep;
 179         }
 180         // Interrupt servicing might change the PC too
 181         if (avr->state == cpu_Running || avr->state == cpu_Sleeping) {
 182                 avr_service_interrupts(avr);
 183
 184                 avr->data[R_SREG] = 0;
 185                 for (int i = 0; i < 8; i++)
 186                         if (avr->sreg[i] > 1) {
 187                                 printf("** Invalid SREG!!\n");
 188                                 CRASH();
 189                         } else if (avr->sreg[i])
 190                                 avr->data[R_SREG] |= (1 << i);
 191         }
 192
 193         if (step) {
 194                 avr->state = cpu_StepDone;
 195         }
 196
 197         return avr->state;
 198 }
 199
 200
 201 extern avr_kind_t tiny13;
 202 extern avr_kind_t tiny2313;
 203 extern avr_kind_t tiny25,tiny45,tiny85;
 204 extern avr_kind_t mega48,mega88,mega168,mega328;
 205 extern avr_kind_t mega164,mega324,mega644;
 206
 207 avr_kind_t * avr_kind[] = {
 208         &tiny13,
 209         &tiny2313,
 210         &tiny25, &tiny45, &tiny85,
 211         &mega48, &mega88, &mega168, &mega328,
 212         &mega164, &mega324, &mega644,
 213         NULL
 214 };
 215
 216 avr_t * avr_make_mcu_by_name(const char *name)
 217 {
 218         avr_kind_t * maker = NULL;
 219         for (int i = 0; avr_kind[i] && !maker; i++) {
 220                 for (int j = 0; avr_kind[i]->names[j]; j++)
 221                         if (!strcmp(avr_kind[i]->names[j], name)) {
 222                                 maker = avr_kind[i];
 223                                 break;
 224                         }
 225         }
 226         if (!maker) {
 227                 fprintf(stderr, "%s: AVR '%s' now known\n", __FUNCTION__, name);
 228                 return NULL;
 229         }
 230
 231         avr_t * avr = maker->make();
 232         printf("Starting %s - flashend %04x ramend %04x e2end %04x\n", avr->mmcu, avr->flashend, avr->ramend, avr->e2end);
 233         return avr;
 234 }
 235