hw/xtensa: add virt machine
authorMax Filippov <jcmvbkbc@gmail.com>
Mon, 10 Sep 2018 23:33:24 +0000 (16:33 -0700)
committerMax Filippov <jcmvbkbc@gmail.com>
Sat, 19 Oct 2019 03:38:10 +0000 (20:38 -0700)
virt machine is a sim machine with generic PCI host controller.
Make common parts of sim machine initialization reusable.
Add PCI controller at 0xf0000000 with PIO space at its base address,
ECAM space at base address + 1M and MMIO space at base address + 64M.
Connect IRQ lines to consecutive CPU external IRQ pins starting from 0.
Instantiate network interfaces on virt machine.

Xtensa linux kernel configuration virt_defconfig can successfully boot
on this machine.

Signed-off-by: Max Filippov <jcmvbkbc@gmail.com>
MAINTAINERS
default-configs/xtensa-softmmu.mak
hw/xtensa/Kconfig
hw/xtensa/Makefile.objs
hw/xtensa/sim.c
hw/xtensa/virt.c [new file with mode: 0644]
hw/xtensa/xtensa_sim.h [new file with mode: 0644]

index 50eaf005f40ef1db10b8bb6ac65970656a4b276c..7c2f35a2320f64173a181c34f099f72274a44f22 100644 (file)
@@ -1302,6 +1302,11 @@ M: Max Filippov <jcmvbkbc@gmail.com>
 S: Maintained
 F: hw/xtensa/sim.c
 
+virt
+M: Max Filippov <jcmvbkbc@gmail.com>
+S: Maintained
+F: hw/xtensa/virt.c
+
 XTFPGA (LX60, LX200, ML605, KC705)
 M: Max Filippov <jcmvbkbc@gmail.com>
 S: Maintained
index 3aa20a47a7fbcdae500c64acd59e71b8cdd96521..4fe1bf00c94bd3f5f0a6a51e989d6d0fd00f8584 100644 (file)
@@ -5,4 +5,5 @@ CONFIG_SEMIHOSTING=y
 # Boards:
 #
 CONFIG_XTENSA_SIM=y
+CONFIG_XTENSA_VIRT=y
 CONFIG_XTENSA_XTFPGA=y
index d72817d012e376c9c48b661c307327cac41b6a8e..0740657ea58ff64874e21fe109a7344765d7b4d4 100644 (file)
@@ -1,6 +1,12 @@
 config XTENSA_SIM
     bool
 
+config XTENSA_VIRT
+    bool
+    select XTENSA_SIM
+    select PCI_EXPRESS_GENERIC_BRIDGE
+    select PCI_DEVICES
+
 config XTENSA_XTFPGA
     bool
     select OPENCORES_ETH
index 0bbfccd6deaee182120f9319a0a57f023d7e38bb..2b40e1b60a0e3878c6e574e25da19646eefa29f2 100644 (file)
@@ -2,4 +2,5 @@ obj-y += mx_pic.o
 obj-y += pic_cpu.o
 obj-y += xtensa_memory.o
 obj-$(CONFIG_XTENSA_SIM) += sim.o
+obj-$(CONFIG_XTENSA_VIRT) += virt.o
 obj-$(CONFIG_XTENSA_XTFPGA) += xtfpga.o
index 981dbb7bbebbe2e785cae75fe81a76f2fa46c4ff..a22743a3d61c68ac7e0a4e0f8ed96a6a7352a8ef 100644 (file)
@@ -37,6 +37,7 @@
 #include "exec/address-spaces.h"
 #include "qemu/error-report.h"
 #include "xtensa_memory.h"
+#include "xtensa_sim.h"
 
 static uint64_t translate_phys_addr(void *opaque, uint64_t addr)
 {
@@ -52,12 +53,11 @@ static void sim_reset(void *opaque)
     cpu_reset(CPU(cpu));
 }
 
-static void xtensa_sim_init(MachineState *machine)
+XtensaCPU *xtensa_sim_common_init(MachineState *machine)
 {
     XtensaCPU *cpu = NULL;
     CPUXtensaState *env = NULL;
     ram_addr_t ram_size = machine->ram_size;
-    const char *kernel_filename = machine->kernel_filename;
     int n;
 
     for (n = 0; n < machine->smp.cpus; n++) {
@@ -89,30 +89,41 @@ static void xtensa_sim_init(MachineState *machine)
         xtensa_create_memory_regions(&sysram, "xtensa.sysram",
                                      get_system_memory());
     }
-
     if (serial_hd(0)) {
         xtensa_sim_open_console(serial_hd(0));
     }
-    if (kernel_filename) {
-        uint64_t elf_entry;
-        uint64_t elf_lowaddr;
+    return cpu;
+}
+
+void xtensa_sim_load_kernel(XtensaCPU *cpu, MachineState *machine)
+{
+    const char *kernel_filename = machine->kernel_filename;
 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
-        int success = load_elf(kernel_filename, NULL,
-                               translate_phys_addr, cpu,
-                               &elf_entry, &elf_lowaddr,
-                               NULL, 1, EM_XTENSA, 0, 0);
+    int big_endian = true;
 #else
-        int success = load_elf(kernel_filename, NULL,
-                               translate_phys_addr, cpu,
-                               &elf_entry, &elf_lowaddr,
-                               NULL, 0, EM_XTENSA, 0, 0);
+    int big_endian = false;
 #endif
+
+    if (kernel_filename) {
+        uint64_t elf_entry;
+        uint64_t elf_lowaddr;
+        int success = load_elf(kernel_filename, NULL, translate_phys_addr, cpu,
+                               &elf_entry, &elf_lowaddr, NULL, big_endian,
+                               EM_XTENSA, 0, 0);
+
         if (success > 0) {
-            env->pc = elf_entry;
+            cpu->env.pc = elf_entry;
         }
     }
 }
 
+static void xtensa_sim_init(MachineState *machine)
+{
+    XtensaCPU *cpu = xtensa_sim_common_init(machine);
+
+    xtensa_sim_load_kernel(cpu, machine);
+}
+
 static void xtensa_sim_machine_init(MachineClass *mc)
 {
     mc->desc = "sim machine (" XTENSA_DEFAULT_CPU_MODEL ")";
diff --git a/hw/xtensa/virt.c b/hw/xtensa/virt.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b22dcf9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,135 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2019, Max Filippov, Open Source and Linux Lab.
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *       documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ *     * Neither the name of the Open Source and Linux Lab nor the
+ *       names of its contributors may be used to endorse or promote products
+ *       derived from this software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
+ * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
+ * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
+ * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
+ * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+ * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
+ * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#include "qemu/osdep.h"
+#include "qapi/error.h"
+#include "cpu.h"
+#include "sysemu/reset.h"
+#include "sysemu/sysemu.h"
+#include "hw/boards.h"
+#include "hw/loader.h"
+#include "hw/pci-host/gpex.h"
+#include "net/net.h"
+#include "elf.h"
+#include "exec/memory.h"
+#include "exec/address-spaces.h"
+#include "qemu/error-report.h"
+#include "xtensa_memory.h"
+#include "xtensa_sim.h"
+
+static void create_pcie(CPUXtensaState *env, int irq_base, hwaddr addr_base)
+{
+    hwaddr base_ecam = addr_base + 0x00100000;
+    hwaddr size_ecam =             0x03f00000;
+    hwaddr base_pio  = addr_base + 0x00000000;
+    hwaddr size_pio  =             0x00010000;
+    hwaddr base_mmio = addr_base + 0x04000000;
+    hwaddr size_mmio =             0x08000000;
+
+    MemoryRegion *ecam_alias;
+    MemoryRegion *ecam_reg;
+    MemoryRegion *pio_alias;
+    MemoryRegion *pio_reg;
+    MemoryRegion *mmio_alias;
+    MemoryRegion *mmio_reg;
+
+    DeviceState *dev;
+    PCIHostState *pci;
+    qemu_irq *extints;
+    int i;
+
+    dev = qdev_create(NULL, TYPE_GPEX_HOST);
+    qdev_init_nofail(dev);
+
+    /* Map only the first size_ecam bytes of ECAM space. */
+    ecam_alias = g_new0(MemoryRegion, 1);
+    ecam_reg = sysbus_mmio_get_region(SYS_BUS_DEVICE(dev), 0);
+    memory_region_init_alias(ecam_alias, OBJECT(dev), "pcie-ecam",
+                             ecam_reg, 0, size_ecam);
+    memory_region_add_subregion(get_system_memory(), base_ecam, ecam_alias);
+
+    /*
+     * Map the MMIO window into system address space so as to expose
+     * the section of PCI MMIO space which starts at the same base address
+     * (ie 1:1 mapping for that part of PCI MMIO space visible through
+     * the window).
+     */
+    mmio_alias = g_new0(MemoryRegion, 1);
+    mmio_reg = sysbus_mmio_get_region(SYS_BUS_DEVICE(dev), 1);
+    memory_region_init_alias(mmio_alias, OBJECT(dev), "pcie-mmio",
+                             mmio_reg, base_mmio, size_mmio);
+    memory_region_add_subregion(get_system_memory(), base_mmio, mmio_alias);
+
+    /* Map IO port space. */
+    pio_alias = g_new0(MemoryRegion, 1);
+    pio_reg = sysbus_mmio_get_region(SYS_BUS_DEVICE(dev), 2);
+    memory_region_init_alias(pio_alias, OBJECT(dev), "pcie-pio",
+                             pio_reg, 0, size_pio);
+    memory_region_add_subregion(get_system_memory(), base_pio, pio_alias);
+
+    /* Connect IRQ lines. */
+    extints = xtensa_get_extints(env);
+
+    for (i = 0; i < GPEX_NUM_IRQS; i++) {
+        void *q = extints[irq_base + i];
+
+        sysbus_connect_irq(SYS_BUS_DEVICE(dev), i, q);
+        gpex_set_irq_num(GPEX_HOST(dev), i, irq_base + i);
+    }
+
+    pci = PCI_HOST_BRIDGE(dev);
+    if (pci->bus) {
+        for (i = 0; i < nb_nics; i++) {
+            NICInfo *nd = &nd_table[i];
+
+            if (!nd->model) {
+                nd->model = g_strdup("virtio");
+            }
+
+            pci_nic_init_nofail(nd, pci->bus, nd->model, NULL);
+        }
+    }
+}
+
+static void xtensa_virt_init(MachineState *machine)
+{
+    XtensaCPU *cpu = xtensa_sim_common_init(machine);
+    CPUXtensaState *env = &cpu->env;
+
+    create_pcie(env, 0, 0xf0000000);
+    xtensa_sim_load_kernel(cpu, machine);
+}
+
+static void xtensa_virt_machine_init(MachineClass *mc)
+{
+    mc->desc = "virt machine (" XTENSA_DEFAULT_CPU_MODEL ")";
+    mc->init = xtensa_virt_init;
+    mc->max_cpus = 32;
+    mc->default_cpu_type = XTENSA_DEFAULT_CPU_TYPE;
+}
+
+DEFINE_MACHINE("virt", xtensa_virt_machine_init)
diff --git a/hw/xtensa/xtensa_sim.h b/hw/xtensa/xtensa_sim.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bdc92f3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,34 @@
+/*
+ * Copyright (c) 2019, Max Filippov, Open Source and Linux Lab.
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+ *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *       documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ *     * Neither the name of the Open Source and Linux Lab nor the
+ *       names of its contributors may be used to endorse or promote products
+ *       derived from this software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+ * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
+ * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
+ * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
+ * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
+ * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
+ * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
+ * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ */
+
+#ifndef XTENSA_SIM_H
+#define XTENSA_SIM_H
+
+XtensaCPU *xtensa_sim_common_init(MachineState *machine);
+void xtensa_sim_load_kernel(XtensaCPU *cpu, MachineState *machine);
+
+#endif