core: Increase MAX_IOs for atmega1280
[simavr] / simavr / sim / sim_avr.h
index 3bb7eae..6f6cc34 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
        sim_avr.h
 
-       Copyright 2008, 2009 Michel Pollet <buserror@gmail.com>
+       Copyright 2008-2012 Michel Pollet <buserror@gmail.com>
 
        This file is part of simavr.
 
 #ifndef __SIM_AVR_H__
 #define __SIM_AVR_H__
 
-#include <stdint.h>
-#include <inttypes.h>
-
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 
 #include "sim_irq.h"
+#include "sim_interrupts.h"
+#include "sim_cycle_timers.h"
 
-typedef uint64_t avr_cycle_count_t;
-typedef uint16_t       avr_io_addr_t;
-
-// printf() conversion specifier for avr_cycle_count_t
-#define PRI_avr_cycle_count PRIu64
+typedef uint32_t avr_flashaddr_t;
 
 struct avr_t;
-typedef uint8_t (*avr_io_read_t)(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, void * param);
-typedef void (*avr_io_write_t)(struct avr_t * avr, avr_io_addr_t addr, uint8_t v, void * param);
-typedef avr_cycle_count_t (*avr_cycle_timer_t)(struct avr_t * avr, avr_cycle_count_t when, void * param);
+typedef uint8_t (*avr_io_read_t)(
+               struct avr_t * avr,
+               avr_io_addr_t addr,
+               void * param);
+typedef void (*avr_io_write_t)(
+               struct avr_t * avr,
+               avr_io_addr_t addr,
+               uint8_t v,
+               void * param);
 
 enum {
        // SREG bit indexes
@@ -54,7 +55,7 @@ enum {
        R_SREG  = 32+0x3f,
 
        // maximum number of IO registers, on normal AVRs
-       MAX_IOs = 256 - 32,     // minus 32 GP registers
+       MAX_IOs = 279,  // Bigger AVRs need more than 256-32 (mega1280)
 };
 
 #define AVR_DATA_TO_IO(v) ((v) - 32)
@@ -73,6 +74,41 @@ enum {
 
        cpu_Step,               // run ONE instruction, then...
        cpu_StepDone,   // tell gdb it's all OK, and give it registers
+       cpu_Done,       // avr software stopped gracefully
+       cpu_Crashed,    // avr software crashed (watchdog fired)
+};
+
+// this is only ever used if CONFIG_SIMAVR_TRACE is defined
+struct avr_trace_data_t {
+       struct avr_symbol_t ** codeline;
+
+       /* DEBUG ONLY
+        * this keeps track of "jumps" ie, call,jmp,ret,reti and so on
+        * allows dumping of a meaningful data even if the stack is
+        * munched and so on
+        */
+       #define OLD_PC_SIZE     32
+       struct {
+               uint32_t pc;
+               uint16_t sp;
+       } old[OLD_PC_SIZE]; // catches reset..
+       int                     old_pci;
+
+#if AVR_STACK_WATCH
+       #define STACK_FRAME_SIZE        32
+       // this records the call/ret pairs, to try to catch
+       // code that munches the stack -under- their own frame
+       struct {
+               uint32_t        pc;
+               uint16_t        sp;             
+       } stack_frame[STACK_FRAME_SIZE];
+       int                     stack_frame_index;
+#endif
+
+       // DEBUG ONLY
+       // keeps track of which registers gets touched by instructions
+       // reset before each new instructions. Allows meaningful traces
+       uint32_t        touched[256 / 32];      // debug
 };
 
 /*
@@ -103,12 +139,19 @@ typedef struct avr_t {
        // not only to "cycles that runs" but also "cycles that might have run"
        // like, sleeping.
        avr_cycle_count_t       cycle;          // current cycle
+
+       /**
+        * Sleep requests are accumulated in sleep_usec until the minimum sleep value
+        * is reached, at which point sleep_usec is cleared and the sleep request
+        * is passed on to the operating system.
+        */
+       uint32_t sleep_usec;
        
        // called at init time
        void (*init)(struct avr_t * avr);
        // called at init time (for special purposes like using a memory mapped file as flash see: simduino)
        void (*special_init)(struct avr_t * avr);
-       // called at termination time ( to clean special initalizations)
+       // called at termination time ( to clean special initializations)
        void (*special_deinit)(struct avr_t * avr);
        // called at reset time
        void (*reset)(struct avr_t * avr);
@@ -136,7 +179,7 @@ typedef struct avr_t {
 
        // Mirror of the SREG register, to facilitate the access to bits
        // in the opcode decoder.
-       // This array is re-synthetized back/forth when SREG changes
+       // This array is re-synthesized back/forth when SREG changes
        uint8_t         sreg[8];
        uint8_t         i_shadow;       // used to detect edges on I flag
 
@@ -147,7 +190,7 @@ typedef struct avr_t {
         * this is why you will see >>1 and <<1 in the decoder to handle jumps.
         * It CAN be a little confusing, so concentrate, young grasshopper.
         */
-       uint32_t        pc;
+       avr_flashaddr_t pc;
 
        /*
         * callback when specific IO registers are read/written.
@@ -196,57 +239,17 @@ typedef struct avr_t {
        // queue of io modules
        struct avr_io_t *io_port;
 
-       // cycle timers are callbacks that will be called when "when" cycle is reached
-       // the bitmap allows quick knowledge of whether there is anything to call
-       // these timers are one shots, then get cleared if the timer function returns zero,
-       // they get reset if the callback function returns a new cycle number
-       uint32_t        cycle_timer_map;
-       avr_cycle_count_t next_cycle_timer;
-       struct {
-               avr_cycle_count_t       when;
-               avr_cycle_timer_t       timer;
-               void * param;
-       } cycle_timer[32];
-
-       // interrupt vectors, and their enable/clear registers
-       struct avr_int_vector_t * vector[64];
-       uint8_t         pending_wait;   // number of cycles to wait for pending
-       uint32_t        pending[2];             // pending interrupts
+       // cycle timers tracking & delivery
+       avr_cycle_timer_pool_t  cycle_timers;
+       // interrupt vectors and delivery fifo
+       avr_int_table_t interrupts;
 
        // DEBUG ONLY -- value ignored if CONFIG_SIMAVR_TRACE = 0
-       int             trace;
-
-#if CONFIG_SIMAVR_TRACE
-       struct avr_symbol_t ** codeline;
-
-       /* DEBUG ONLY
-        * this keeps track of "jumps" ie, call,jmp,ret,reti and so on
-        * allows dumping of a meaningful data even if the stack is
-        * munched and so on
-        */
-       #define OLD_PC_SIZE     32
-       struct {
-               uint32_t pc;
-               uint16_t sp;
-       } old[OLD_PC_SIZE]; // catches reset..
-       int                     old_pci;
-
-#if AVR_STACK_WATCH
-       #define STACK_FRAME_SIZE        32
-       // this records the call/ret pairs, to try to catch
-       // code that munches the stack -under- their own frame
-       struct {
-               uint32_t        pc;
-               uint16_t        sp;             
-       } stack_frame[STACK_FRAME_SIZE];
-       int                     stack_frame_index;
-#endif
+       int             trace : 1,
+                       log : 2; // log level, default to 1
 
-       // DEBUG ONLY
-       // keeps track of which registers gets touched by instructions
-       // reset before each new instructions. Allows meaningful traces
-       uint32_t        touched[256 / 32];      // debug
-#endif
+       // Only used if CONFIG_SIMAVR_TRACE is defined
+       struct avr_trace_data_t *trace_data;
 
        // VALUE CHANGE DUMP file (waveforms)
        // this is the VCD file that gets allocated if the 
@@ -278,43 +281,79 @@ typedef struct avr_symbol_t {
 } avr_symbol_t;
 
 // locate the maker for mcu "name" and allocates a new avr instance
-avr_t * avr_make_mcu_by_name(const char *name);
+avr_t *
+avr_make_mcu_by_name(
+               const char *name);
 // initializes a new AVR instance. Will call the IO registers init(), and then reset()
-int avr_init(avr_t * avr);
+int
+avr_init(
+               avr_t * avr);
+// Used by the cores, allocated a mutable avr_t from the const global
+avr_t *
+avr_core_allocate(
+               const avr_t * core,
+               uint32_t coreLen);
+
 // resets the AVR, and the IO modules
-void avr_reset(avr_t * avr);
+void
+avr_reset(
+               avr_t * avr);
 // run one cycle of the AVR, sleep if necessary
-int avr_run(avr_t * avr);
+int
+avr_run(
+               avr_t * avr);
 // finish any pending operations 
-void avr_terminate(avr_t * avr);
+void
+avr_terminate(
+               avr_t * avr);
 
 // set an IO register to receive commands from the AVR firmware
 // it's optional, and uses the ELF tags
-void avr_set_command_register(avr_t * avr, avr_io_addr_t addr);
+void
+avr_set_command_register(
+               avr_t * avr,
+               avr_io_addr_t addr);
 
 // specify the "console register" -- output sent to this register
 // is printed on the simulator console, without using a UART
-void avr_set_console_register(avr_t * avr, avr_io_addr_t addr);
+void
+avr_set_console_register(
+               avr_t * avr,
+               avr_io_addr_t addr);
 
 // load code in the "flash"
-void avr_loadcode(avr_t * avr, uint8_t * code, uint32_t size, uint32_t address);
-
+void
+avr_loadcode(
+               avr_t * avr,
+               uint8_t * code,
+               uint32_t size,
+               avr_flashaddr_t address);
 
 /*
- * these are accessors for avr->data but allows watchpoints to be set for gdb
+ * These are accessors for avr->data but allows watchpoints to be set for gdb
  * IO modules use that to set values to registers, and the AVR core decoder uses
  * that to register "public" read by instructions.
  */
-void avr_core_watch_write(avr_t *avr, uint16_t addr, uint8_t v);
-uint8_t avr_core_watch_read(avr_t *avr, uint16_t addr);
+void
+avr_core_watch_write(
+               avr_t *avr,
+               uint16_t addr,
+               uint8_t v);
+uint8_t
+avr_core_watch_read(
+               avr_t *avr,
+               uint16_t addr);
 
 // called when the core has detected a crash somehow.
 // this might activate gdb server
-void avr_sadly_crashed(avr_t *avr, uint8_t signal);
+void
+avr_sadly_crashed(
+               avr_t *avr,
+               uint8_t signal);
 
 
 /*
- * These are callbacks for the two 'main' bahaviour in simavr
+ * These are callbacks for the two 'main' behaviour in simavr
  */
 void avr_callback_sleep_gdb(avr_t * avr, avr_cycle_count_t howLong);
 void avr_callback_run_gdb(avr_t * avr);
@@ -327,8 +366,6 @@ void avr_callback_run_raw(avr_t * avr);
 
 #include "sim_io.h"
 #include "sim_regbit.h"
-#include "sim_interrupts.h"
-#include "sim_cycle_timers.h"
 
 #endif /*__SIM_AVR_H__*/