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