dev: Add a VirtIO console device model
[gem5.git] / src / dev / io_device.hh
index df4f494cb2c9588b7e6243461e417bca09858d5b..a528b250e30a0a66b9ceaa1b643a7fb4d90fa458 100644 (file)
@@ -1,4 +1,16 @@
 /*
+ * Copyright (c) 2012 ARM Limited
+ * All rights reserved.
+ *
+ * The license below extends only to copyright in the software and shall
+ * not be construed as granting a license to any other intellectual
+ * property including but not limited to intellectual property relating
+ * to a hardware implementation of the functionality of the software
+ * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
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  *
 #define __DEV_IO_DEVICE_HH__
 
 #include "mem/mem_object.hh"
-#include "mem/packet_impl.hh"
-#include "sim/sim_object.hh"
 #include "mem/tport.hh"
+#include "params/BasicPioDevice.hh"
+#include "params/PioDevice.hh"
 
-class Event;
-class Platform;
 class PioDevice;
-class DmaDevice;
 class System;
 
 /**
  * The PioPort class is a programmed i/o port that all devices that are
  * sensitive to an address range use. The port takes all the memory
  * access types and roles them into one read() and write() call that the device
- * must respond to. The device must also provide the addressRanges() function
+ * must respond to. The device must also provide getAddrRanges() function
  * with which it returns the address ranges it is interested in.
  */
 class PioPort : public SimpleTimingPort
@@ -56,173 +65,77 @@ class PioPort : public SimpleTimingPort
     /** The device that this port serves. */
     PioDevice *device;
 
-    virtual Tick recvAtomic(Packet *pkt);
-
-    virtual void getDeviceAddressRanges(AddrRangeList &resp,
-                                        AddrRangeList &snoop);
-
-  public:
-
-    PioPort(PioDevice *dev, System *s, std::string pname = "-pioport");
-};
-
-
-class DmaPort : public Port
-{
-  protected:
-    struct DmaReqState : public Packet::SenderState
-    {
-        /** Event to call on the device when this transaction (all packets)
-         * complete. */
-        Event *completionEvent;
-
-        /** Where we came from for some sanity checking. */
-        Port *outPort;
-
-        /** Total number of bytes that this transaction involves. */
-        Addr totBytes;
-
-        /** Number of bytes that have been acked for this transaction. */
-        Addr numBytes;
+    virtual Tick recvAtomic(PacketPtr pkt);
 
-        DmaReqState(Event *ce, Port *p, Addr tb)
-            : completionEvent(ce), outPort(p), totBytes(tb), numBytes(0)
-        {}
-    };
-
-    DmaDevice *device;
-    std::list<Packet*> transmitList;
-
-    /** The system that device/port are in. This is used to select which mode
-     * we are currently operating in. */
-    System *sys;
-
-    /** Number of outstanding packets the dma port has. */
-    int pendingCount;
-
-    /** If a dmaAction is in progress. */
-    int actionInProgress;
-
-    /** If we need to drain, keep the drain event around until we're done
-     * here.*/
-    Event *drainEvent;
-
-    virtual bool recvTiming(Packet *pkt);
-    virtual Tick recvAtomic(Packet *pkt)
-    { panic("dma port shouldn't be used for pio access."); }
-    virtual void recvFunctional(Packet *pkt)
-    { panic("dma port shouldn't be used for pio access."); }
-
-    virtual void recvStatusChange(Status status)
-    { ; }
-
-    virtual void recvRetry() ;
-
-    virtual void getDeviceAddressRanges(AddrRangeList &resp,
-                                        AddrRangeList &snoop)
-    { resp.clear(); snoop.clear(); }
-
-    void sendDma(Packet *pkt, bool front = false);
+    virtual AddrRangeList getAddrRanges() const;
 
   public:
-    DmaPort(DmaDevice *dev, System *s);
-
-    void dmaAction(Packet::Command cmd, Addr addr, int size, Event *event,
-                   uint8_t *data = NULL);
 
-    bool dmaPending() { return pendingCount > 0; }
-
-    unsigned int drain(Event *de);
+    PioPort(PioDevice *dev);
 };
 
 /**
  * This device is the base class which all devices senstive to an address range
  * inherit from. There are three pure virtual functions which all devices must
- * implement addressRanges(), read(), and write(). The magic do choose which
+ * implement getAddrRanges(), read(), and write(). The magic do choose which
  * mode we are in, etc is handled by the PioPort so the device doesn't have to
  * bother.
  */
 class PioDevice : public MemObject
 {
   protected:
-
-    /** The platform we are in. This is used to decide what type of memory
-     * transaction we should perform. */
-    Platform *platform;
-
     System *sys;
 
     /** The pioPort that handles the requests for us and provides us requests
      * that it sees. */
-    PioPort *pioPort;
+    PioPort pioPort;
 
-    virtual void addressRanges(AddrRangeList &range_list) = 0;
+    /**
+     * Every PIO device is obliged to provide an implementation that
+     * returns the address ranges the device responds to.
+     *
+     * @return a list of non-overlapping address ranges
+     */
+    virtual AddrRangeList getAddrRanges() const = 0;
 
     /** Pure virtual function that the device must implement. Called
      * when a read command is recieved by the port.
      * @param pkt Packet describing this request
      * @return number of ticks it took to complete
      */
-    virtual Tick read(Packet *pkt) = 0;
+    virtual Tick read(PacketPtr pkt) = 0;
 
     /** Pure virtual function that the device must implement. Called when a
      * write command is recieved by the port.
      * @param pkt Packet describing this request
      * @return number of ticks it took to complete
      */
-    virtual Tick write(Packet *pkt) = 0;
+    virtual Tick write(PacketPtr pkt) = 0;
 
   public:
-    /** Params struct which is extended through each device based on
-     * the parameters it needs. Since we are re-writing everything, we
-     * might as well start from the bottom this time. */
-    struct Params
-    {
-        std::string name;
-        Platform *platform;
-        System *system;
-    };
-
-  protected:
-    Params *_params;
-
-  public:
-    const Params *params() const { return _params; }
-
-    PioDevice(Params *p)
-              : MemObject(p->name),  platform(p->platform), sys(p->system),
-              pioPort(NULL), _params(p)
-              {}
-
+    typedef PioDeviceParams Params;
+    PioDevice(const Params *p);
     virtual ~PioDevice();
 
+    const Params *
+    params() const
+    {
+        return dynamic_cast<const Params *>(_params);
+    }
+
     virtual void init();
 
-    virtual unsigned int drain(Event *de);
+    unsigned int drain(DrainManager *drainManger);
+
+    virtual BaseSlavePort &getSlavePort(const std::string &if_name,
+                                        PortID idx = InvalidPortID);
 
-    virtual Port *getPort(const std::string &if_name, int idx = -1)
-    {
-        if (if_name == "pio") {
-            if (pioPort != NULL)
-                panic("pio port already connected to.");
-            pioPort = new PioPort(this, sys);
-            return pioPort;
-        } else
-            return NULL;
-    }
     friend class PioPort;
 
 };
 
 class BasicPioDevice : public PioDevice
 {
-  public:
-    struct Params :  public PioDevice::Params
-    {
-        Addr pio_addr;
-        Tick pio_delay;
-    };
-
   protected:
     /** Address that the device listens to. */
     Addr pioAddr;
@@ -234,55 +147,22 @@ class BasicPioDevice : public PioDevice
     Tick pioDelay;
 
   public:
-    BasicPioDevice(Params *p)
-        : PioDevice(p), pioAddr(p->pio_addr), pioSize(0),
-          pioDelay(p->pio_delay)
-    {}
+    typedef BasicPioDeviceParams Params;
+    BasicPioDevice(const Params *p, Addr size);
 
-    /** return the address ranges that this device responds to.
-     * @param range_list range list to populate with ranges
-     */
-    void addressRanges(AddrRangeList &range_list);
-
-};
-
-class DmaDevice : public PioDevice
-{
-  protected:
-    DmaPort *dmaPort;
-
-  public:
-    DmaDevice(Params *p);
-    virtual ~DmaDevice();
-
-    void dmaWrite(Addr addr, int size, Event *event, uint8_t *data)
-    { dmaPort->dmaAction(Packet::WriteReq, addr, size, event, data) ; }
-
-    void dmaRead(Addr addr, int size, Event *event, uint8_t *data = NULL)
-    { dmaPort->dmaAction(Packet::ReadReq, addr, size, event, data); }
-
-    bool dmaPending() { return dmaPort->dmaPending(); }
-
-    virtual unsigned int drain(Event *de);
-
-    virtual Port *getPort(const std::string &if_name, int idx = -1)
+    const Params *
+    params() const
     {
-        if (if_name == "pio") {
-            if (pioPort != NULL)
-                panic("pio port already connected to.");
-            pioPort = new PioPort(this, sys);
-            return pioPort;
-        } else if (if_name == "dma") {
-            if (dmaPort != NULL)
-                panic("dma port already connected to.");
-            dmaPort = new DmaPort(this, sys);
-            return dmaPort;
-        } else
-            return NULL;
+        return dynamic_cast<const Params *>(_params);
     }
 
-    friend class DmaPort;
-};
+    /**
+     * Determine the address ranges that this device responds to.
+     *
+     * @return a list of non-overlapping address ranges
+     */
+    virtual AddrRangeList getAddrRanges() const;
 
+};
 
 #endif // __DEV_IO_DEVICE_HH__