]> rtime.felk.cvut.cz Git - lisovros/qemu_apohw.git/blob - hw/intel-hda.c
f727c22d99ec7720c96183af23977c98b8e01ae4
[lisovros/qemu_apohw.git] / hw / intel-hda.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2010 Red Hat, Inc.
3  *
4  * written by Gerd Hoffmann <kraxel@redhat.com>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
8  * published by the Free Software Foundation; either version 2 or
9  * (at your option) version 3 of the License.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20 #include "hw.h"
21 #include "pci.h"
22 #include "msi.h"
23 #include "qemu-timer.h"
24 #include "audiodev.h"
25 #include "intel-hda.h"
26 #include "intel-hda-defs.h"
27 #include "dma.h"
28
29 /* --------------------------------------------------------------------- */
30 /* hda bus                                                               */
31
32 static struct BusInfo hda_codec_bus_info = {
33     .name      = "HDA",
34     .size      = sizeof(HDACodecBus),
35     .props     = (Property[]) {
36         DEFINE_PROP_UINT32("cad", HDACodecDevice, cad, -1),
37         DEFINE_PROP_END_OF_LIST()
38     }
39 };
40
41 void hda_codec_bus_init(DeviceState *dev, HDACodecBus *bus,
42                         hda_codec_response_func response,
43                         hda_codec_xfer_func xfer)
44 {
45     qbus_create_inplace(&bus->qbus, &hda_codec_bus_info, dev, NULL);
46     bus->response = response;
47     bus->xfer = xfer;
48 }
49
50 static int hda_codec_dev_init(DeviceState *qdev, DeviceInfo *base)
51 {
52     HDACodecBus *bus = DO_UPCAST(HDACodecBus, qbus, qdev->parent_bus);
53     HDACodecDevice *dev = DO_UPCAST(HDACodecDevice, qdev, qdev);
54     HDACodecDeviceClass *cdc = HDA_CODEC_DEVICE_GET_CLASS(dev);
55
56     if (dev->cad == -1) {
57         dev->cad = bus->next_cad;
58     }
59     if (dev->cad >= 15) {
60         return -1;
61     }
62     bus->next_cad = dev->cad + 1;
63     return cdc->init(dev);
64 }
65
66 static int hda_codec_dev_exit(DeviceState *qdev)
67 {
68     HDACodecDevice *dev = DO_UPCAST(HDACodecDevice, qdev, qdev);
69     HDACodecDeviceClass *cdc = HDA_CODEC_DEVICE_GET_CLASS(dev);
70
71     if (cdc->exit) {
72         cdc->exit(dev);
73     }
74     return 0;
75 }
76
77 void hda_codec_register(DeviceInfo *info)
78 {
79     info->init = hda_codec_dev_init;
80     info->exit = hda_codec_dev_exit;
81     info->bus_info = &hda_codec_bus_info;
82     qdev_register(info);
83 }
84
85 HDACodecDevice *hda_codec_find(HDACodecBus *bus, uint32_t cad)
86 {
87     DeviceState *qdev;
88     HDACodecDevice *cdev;
89
90     QTAILQ_FOREACH(qdev, &bus->qbus.children, sibling) {
91         cdev = DO_UPCAST(HDACodecDevice, qdev, qdev);
92         if (cdev->cad == cad) {
93             return cdev;
94         }
95     }
96     return NULL;
97 }
98
99 void hda_codec_response(HDACodecDevice *dev, bool solicited, uint32_t response)
100 {
101     HDACodecBus *bus = DO_UPCAST(HDACodecBus, qbus, dev->qdev.parent_bus);
102     bus->response(dev, solicited, response);
103 }
104
105 bool hda_codec_xfer(HDACodecDevice *dev, uint32_t stnr, bool output,
106                     uint8_t *buf, uint32_t len)
107 {
108     HDACodecBus *bus = DO_UPCAST(HDACodecBus, qbus, dev->qdev.parent_bus);
109     return bus->xfer(dev, stnr, output, buf, len);
110 }
111
112 /* --------------------------------------------------------------------- */
113 /* intel hda emulation                                                   */
114
115 typedef struct IntelHDAStream IntelHDAStream;
116 typedef struct IntelHDAState IntelHDAState;
117 typedef struct IntelHDAReg IntelHDAReg;
118
119 typedef struct bpl {
120     uint64_t addr;
121     uint32_t len;
122     uint32_t flags;
123 } bpl;
124
125 struct IntelHDAStream {
126     /* registers */
127     uint32_t ctl;
128     uint32_t lpib;
129     uint32_t cbl;
130     uint32_t lvi;
131     uint32_t fmt;
132     uint32_t bdlp_lbase;
133     uint32_t bdlp_ubase;
134
135     /* state */
136     bpl      *bpl;
137     uint32_t bentries;
138     uint32_t bsize, be, bp;
139 };
140
141 struct IntelHDAState {
142     PCIDevice pci;
143     const char *name;
144     HDACodecBus codecs;
145
146     /* registers */
147     uint32_t g_ctl;
148     uint32_t wake_en;
149     uint32_t state_sts;
150     uint32_t int_ctl;
151     uint32_t int_sts;
152     uint32_t wall_clk;
153
154     uint32_t corb_lbase;
155     uint32_t corb_ubase;
156     uint32_t corb_rp;
157     uint32_t corb_wp;
158     uint32_t corb_ctl;
159     uint32_t corb_sts;
160     uint32_t corb_size;
161
162     uint32_t rirb_lbase;
163     uint32_t rirb_ubase;
164     uint32_t rirb_wp;
165     uint32_t rirb_cnt;
166     uint32_t rirb_ctl;
167     uint32_t rirb_sts;
168     uint32_t rirb_size;
169
170     uint32_t dp_lbase;
171     uint32_t dp_ubase;
172
173     uint32_t icw;
174     uint32_t irr;
175     uint32_t ics;
176
177     /* streams */
178     IntelHDAStream st[8];
179
180     /* state */
181     MemoryRegion mmio;
182     uint32_t rirb_count;
183     int64_t wall_base_ns;
184
185     /* debug logging */
186     const IntelHDAReg *last_reg;
187     uint32_t last_val;
188     uint32_t last_write;
189     uint32_t last_sec;
190     uint32_t repeat_count;
191
192     /* properties */
193     uint32_t debug;
194     uint32_t msi;
195 };
196
197 struct IntelHDAReg {
198     const char *name;      /* register name */
199     uint32_t   size;       /* size in bytes */
200     uint32_t   reset;      /* reset value */
201     uint32_t   wmask;      /* write mask */
202     uint32_t   wclear;     /* write 1 to clear bits */
203     uint32_t   offset;     /* location in IntelHDAState */
204     uint32_t   shift;      /* byte access entries for dwords */
205     uint32_t   stream;
206     void       (*whandler)(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old);
207     void       (*rhandler)(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg);
208 };
209
210 static void intel_hda_reset(DeviceState *dev);
211
212 /* --------------------------------------------------------------------- */
213
214 static target_phys_addr_t intel_hda_addr(uint32_t lbase, uint32_t ubase)
215 {
216     target_phys_addr_t addr;
217
218 #if TARGET_PHYS_ADDR_BITS == 32
219     addr = lbase;
220 #else
221     addr = ubase;
222     addr <<= 32;
223     addr |= lbase;
224 #endif
225     return addr;
226 }
227
228 static void intel_hda_update_int_sts(IntelHDAState *d)
229 {
230     uint32_t sts = 0;
231     uint32_t i;
232
233     /* update controller status */
234     if (d->rirb_sts & ICH6_RBSTS_IRQ) {
235         sts |= (1 << 30);
236     }
237     if (d->rirb_sts & ICH6_RBSTS_OVERRUN) {
238         sts |= (1 << 30);
239     }
240     if (d->state_sts & d->wake_en) {
241         sts |= (1 << 30);
242     }
243
244     /* update stream status */
245     for (i = 0; i < 8; i++) {
246         /* buffer completion interrupt */
247         if (d->st[i].ctl & (1 << 26)) {
248             sts |= (1 << i);
249         }
250     }
251
252     /* update global status */
253     if (sts & d->int_ctl) {
254         sts |= (1 << 31);
255     }
256
257     d->int_sts = sts;
258 }
259
260 static void intel_hda_update_irq(IntelHDAState *d)
261 {
262     int msi = d->msi && msi_enabled(&d->pci);
263     int level;
264
265     intel_hda_update_int_sts(d);
266     if (d->int_sts & (1 << 31) && d->int_ctl & (1 << 31)) {
267         level = 1;
268     } else {
269         level = 0;
270     }
271     dprint(d, 2, "%s: level %d [%s]\n", __FUNCTION__,
272            level, msi ? "msi" : "intx");
273     if (msi) {
274         if (level) {
275             msi_notify(&d->pci, 0);
276         }
277     } else {
278         qemu_set_irq(d->pci.irq[0], level);
279     }
280 }
281
282 static int intel_hda_send_command(IntelHDAState *d, uint32_t verb)
283 {
284     uint32_t cad, nid, data;
285     HDACodecDevice *codec;
286     HDACodecDeviceClass *cdc;
287
288     cad = (verb >> 28) & 0x0f;
289     if (verb & (1 << 27)) {
290         /* indirect node addressing, not specified in HDA 1.0 */
291         dprint(d, 1, "%s: indirect node addressing (guest bug?)\n", __FUNCTION__);
292         return -1;
293     }
294     nid = (verb >> 20) & 0x7f;
295     data = verb & 0xfffff;
296
297     codec = hda_codec_find(&d->codecs, cad);
298     if (codec == NULL) {
299         dprint(d, 1, "%s: addressed non-existing codec\n", __FUNCTION__);
300         return -1;
301     }
302     cdc = HDA_CODEC_DEVICE_GET_CLASS(codec);
303     cdc->command(codec, nid, data);
304     return 0;
305 }
306
307 static void intel_hda_corb_run(IntelHDAState *d)
308 {
309     target_phys_addr_t addr;
310     uint32_t rp, verb;
311
312     if (d->ics & ICH6_IRS_BUSY) {
313         dprint(d, 2, "%s: [icw] verb 0x%08x\n", __FUNCTION__, d->icw);
314         intel_hda_send_command(d, d->icw);
315         return;
316     }
317
318     for (;;) {
319         if (!(d->corb_ctl & ICH6_CORBCTL_RUN)) {
320             dprint(d, 2, "%s: !run\n", __FUNCTION__);
321             return;
322         }
323         if ((d->corb_rp & 0xff) == d->corb_wp) {
324             dprint(d, 2, "%s: corb ring empty\n", __FUNCTION__);
325             return;
326         }
327         if (d->rirb_count == d->rirb_cnt) {
328             dprint(d, 2, "%s: rirb count reached\n", __FUNCTION__);
329             return;
330         }
331
332         rp = (d->corb_rp + 1) & 0xff;
333         addr = intel_hda_addr(d->corb_lbase, d->corb_ubase);
334         verb = ldl_le_pci_dma(&d->pci, addr + 4*rp);
335         d->corb_rp = rp;
336
337         dprint(d, 2, "%s: [rp 0x%x] verb 0x%08x\n", __FUNCTION__, rp, verb);
338         intel_hda_send_command(d, verb);
339     }
340 }
341
342 static void intel_hda_response(HDACodecDevice *dev, bool solicited, uint32_t response)
343 {
344     HDACodecBus *bus = DO_UPCAST(HDACodecBus, qbus, dev->qdev.parent_bus);
345     IntelHDAState *d = container_of(bus, IntelHDAState, codecs);
346     target_phys_addr_t addr;
347     uint32_t wp, ex;
348
349     if (d->ics & ICH6_IRS_BUSY) {
350         dprint(d, 2, "%s: [irr] response 0x%x, cad 0x%x\n",
351                __FUNCTION__, response, dev->cad);
352         d->irr = response;
353         d->ics &= ~(ICH6_IRS_BUSY | 0xf0);
354         d->ics |= (ICH6_IRS_VALID | (dev->cad << 4));
355         return;
356     }
357
358     if (!(d->rirb_ctl & ICH6_RBCTL_DMA_EN)) {
359         dprint(d, 1, "%s: rirb dma disabled, drop codec response\n", __FUNCTION__);
360         return;
361     }
362
363     ex = (solicited ? 0 : (1 << 4)) | dev->cad;
364     wp = (d->rirb_wp + 1) & 0xff;
365     addr = intel_hda_addr(d->rirb_lbase, d->rirb_ubase);
366     stl_le_pci_dma(&d->pci, addr + 8*wp, response);
367     stl_le_pci_dma(&d->pci, addr + 8*wp + 4, ex);
368     d->rirb_wp = wp;
369
370     dprint(d, 2, "%s: [wp 0x%x] response 0x%x, extra 0x%x\n",
371            __FUNCTION__, wp, response, ex);
372
373     d->rirb_count++;
374     if (d->rirb_count == d->rirb_cnt) {
375         dprint(d, 2, "%s: rirb count reached (%d)\n", __FUNCTION__, d->rirb_count);
376         if (d->rirb_ctl & ICH6_RBCTL_IRQ_EN) {
377             d->rirb_sts |= ICH6_RBSTS_IRQ;
378             intel_hda_update_irq(d);
379         }
380     } else if ((d->corb_rp & 0xff) == d->corb_wp) {
381         dprint(d, 2, "%s: corb ring empty (%d/%d)\n", __FUNCTION__,
382                d->rirb_count, d->rirb_cnt);
383         if (d->rirb_ctl & ICH6_RBCTL_IRQ_EN) {
384             d->rirb_sts |= ICH6_RBSTS_IRQ;
385             intel_hda_update_irq(d);
386         }
387     }
388 }
389
390 static bool intel_hda_xfer(HDACodecDevice *dev, uint32_t stnr, bool output,
391                            uint8_t *buf, uint32_t len)
392 {
393     HDACodecBus *bus = DO_UPCAST(HDACodecBus, qbus, dev->qdev.parent_bus);
394     IntelHDAState *d = container_of(bus, IntelHDAState, codecs);
395     target_phys_addr_t addr;
396     uint32_t s, copy, left;
397     IntelHDAStream *st;
398     bool irq = false;
399
400     st = output ? d->st + 4 : d->st;
401     for (s = 0; s < 4; s++) {
402         if (stnr == ((st[s].ctl >> 20) & 0x0f)) {
403             st = st + s;
404             break;
405         }
406     }
407     if (s == 4) {
408         return false;
409     }
410     if (st->bpl == NULL) {
411         return false;
412     }
413     if (st->ctl & (1 << 26)) {
414         /*
415          * Wait with the next DMA xfer until the guest
416          * has acked the buffer completion interrupt
417          */
418         return false;
419     }
420
421     left = len;
422     while (left > 0) {
423         copy = left;
424         if (copy > st->bsize - st->lpib)
425             copy = st->bsize - st->lpib;
426         if (copy > st->bpl[st->be].len - st->bp)
427             copy = st->bpl[st->be].len - st->bp;
428
429         dprint(d, 3, "dma: entry %d, pos %d/%d, copy %d\n",
430                st->be, st->bp, st->bpl[st->be].len, copy);
431
432         pci_dma_rw(&d->pci, st->bpl[st->be].addr + st->bp, buf, copy, !output);
433         st->lpib += copy;
434         st->bp += copy;
435         buf += copy;
436         left -= copy;
437
438         if (st->bpl[st->be].len == st->bp) {
439             /* bpl entry filled */
440             if (st->bpl[st->be].flags & 0x01) {
441                 irq = true;
442             }
443             st->bp = 0;
444             st->be++;
445             if (st->be == st->bentries) {
446                 /* bpl wrap around */
447                 st->be = 0;
448                 st->lpib = 0;
449             }
450         }
451     }
452     if (d->dp_lbase & 0x01) {
453         addr = intel_hda_addr(d->dp_lbase & ~0x01, d->dp_ubase);
454         stl_le_pci_dma(&d->pci, addr + 8*s, st->lpib);
455     }
456     dprint(d, 3, "dma: --\n");
457
458     if (irq) {
459         st->ctl |= (1 << 26); /* buffer completion interrupt */
460         intel_hda_update_irq(d);
461     }
462     return true;
463 }
464
465 static void intel_hda_parse_bdl(IntelHDAState *d, IntelHDAStream *st)
466 {
467     target_phys_addr_t addr;
468     uint8_t buf[16];
469     uint32_t i;
470
471     addr = intel_hda_addr(st->bdlp_lbase, st->bdlp_ubase);
472     st->bentries = st->lvi +1;
473     g_free(st->bpl);
474     st->bpl = g_malloc(sizeof(bpl) * st->bentries);
475     for (i = 0; i < st->bentries; i++, addr += 16) {
476         pci_dma_read(&d->pci, addr, buf, 16);
477         st->bpl[i].addr  = le64_to_cpu(*(uint64_t *)buf);
478         st->bpl[i].len   = le32_to_cpu(*(uint32_t *)(buf + 8));
479         st->bpl[i].flags = le32_to_cpu(*(uint32_t *)(buf + 12));
480         dprint(d, 1, "bdl/%d: 0x%" PRIx64 " +0x%x, 0x%x\n",
481                i, st->bpl[i].addr, st->bpl[i].len, st->bpl[i].flags);
482     }
483
484     st->bsize = st->cbl;
485     st->lpib  = 0;
486     st->be    = 0;
487     st->bp    = 0;
488 }
489
490 static void intel_hda_notify_codecs(IntelHDAState *d, uint32_t stream, bool running, bool output)
491 {
492     DeviceState *qdev;
493     HDACodecDevice *cdev;
494
495     QTAILQ_FOREACH(qdev, &d->codecs.qbus.children, sibling) {
496         HDACodecDeviceClass *cdc;
497
498         cdev = DO_UPCAST(HDACodecDevice, qdev, qdev);
499         cdc = HDA_CODEC_DEVICE_GET_CLASS(cdev);
500         if (cdc->stream) {
501             cdc->stream(cdev, stream, running, output);
502         }
503     }
504 }
505
506 /* --------------------------------------------------------------------- */
507
508 static void intel_hda_set_g_ctl(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
509 {
510     if ((d->g_ctl & ICH6_GCTL_RESET) == 0) {
511         intel_hda_reset(&d->pci.qdev);
512     }
513 }
514
515 static void intel_hda_set_wake_en(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
516 {
517     intel_hda_update_irq(d);
518 }
519
520 static void intel_hda_set_state_sts(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
521 {
522     intel_hda_update_irq(d);
523 }
524
525 static void intel_hda_set_int_ctl(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
526 {
527     intel_hda_update_irq(d);
528 }
529
530 static void intel_hda_get_wall_clk(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg)
531 {
532     int64_t ns;
533
534     ns = qemu_get_clock_ns(vm_clock) - d->wall_base_ns;
535     d->wall_clk = (uint32_t)(ns * 24 / 1000);  /* 24 MHz */
536 }
537
538 static void intel_hda_set_corb_wp(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
539 {
540     intel_hda_corb_run(d);
541 }
542
543 static void intel_hda_set_corb_ctl(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
544 {
545     intel_hda_corb_run(d);
546 }
547
548 static void intel_hda_set_rirb_wp(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
549 {
550     if (d->rirb_wp & ICH6_RIRBWP_RST) {
551         d->rirb_wp = 0;
552     }
553 }
554
555 static void intel_hda_set_rirb_sts(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
556 {
557     intel_hda_update_irq(d);
558
559     if ((old & ICH6_RBSTS_IRQ) && !(d->rirb_sts & ICH6_RBSTS_IRQ)) {
560         /* cleared ICH6_RBSTS_IRQ */
561         d->rirb_count = 0;
562         intel_hda_corb_run(d);
563     }
564 }
565
566 static void intel_hda_set_ics(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
567 {
568     if (d->ics & ICH6_IRS_BUSY) {
569         intel_hda_corb_run(d);
570     }
571 }
572
573 static void intel_hda_set_st_ctl(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t old)
574 {
575     bool output = reg->stream >= 4;
576     IntelHDAStream *st = d->st + reg->stream;
577
578     if (st->ctl & 0x01) {
579         /* reset */
580         dprint(d, 1, "st #%d: reset\n", reg->stream);
581         st->ctl = 0;
582     }
583     if ((st->ctl & 0x02) != (old & 0x02)) {
584         uint32_t stnr = (st->ctl >> 20) & 0x0f;
585         /* run bit flipped */
586         if (st->ctl & 0x02) {
587             /* start */
588             dprint(d, 1, "st #%d: start %d (ring buf %d bytes)\n",
589                    reg->stream, stnr, st->cbl);
590             intel_hda_parse_bdl(d, st);
591             intel_hda_notify_codecs(d, stnr, true, output);
592         } else {
593             /* stop */
594             dprint(d, 1, "st #%d: stop %d\n", reg->stream, stnr);
595             intel_hda_notify_codecs(d, stnr, false, output);
596         }
597     }
598     intel_hda_update_irq(d);
599 }
600
601 /* --------------------------------------------------------------------- */
602
603 #define ST_REG(_n, _o) (0x80 + (_n) * 0x20 + (_o))
604
605 static const struct IntelHDAReg regtab[] = {
606     /* global */
607     [ ICH6_REG_GCAP ] = {
608         .name     = "GCAP",
609         .size     = 2,
610         .reset    = 0x4401,
611     },
612     [ ICH6_REG_VMIN ] = {
613         .name     = "VMIN",
614         .size     = 1,
615     },
616     [ ICH6_REG_VMAJ ] = {
617         .name     = "VMAJ",
618         .size     = 1,
619         .reset    = 1,
620     },
621     [ ICH6_REG_OUTPAY ] = {
622         .name     = "OUTPAY",
623         .size     = 2,
624         .reset    = 0x3c,
625     },
626     [ ICH6_REG_INPAY ] = {
627         .name     = "INPAY",
628         .size     = 2,
629         .reset    = 0x1d,
630     },
631     [ ICH6_REG_GCTL ] = {
632         .name     = "GCTL",
633         .size     = 4,
634         .wmask    = 0x0103,
635         .offset   = offsetof(IntelHDAState, g_ctl),
636         .whandler = intel_hda_set_g_ctl,
637     },
638     [ ICH6_REG_WAKEEN ] = {
639         .name     = "WAKEEN",
640         .size     = 2,
641         .wmask    = 0x7fff,
642         .offset   = offsetof(IntelHDAState, wake_en),
643         .whandler = intel_hda_set_wake_en,
644     },
645     [ ICH6_REG_STATESTS ] = {
646         .name     = "STATESTS",
647         .size     = 2,
648         .wmask    = 0x7fff,
649         .wclear   = 0x7fff,
650         .offset   = offsetof(IntelHDAState, state_sts),
651         .whandler = intel_hda_set_state_sts,
652     },
653
654     /* interrupts */
655     [ ICH6_REG_INTCTL ] = {
656         .name     = "INTCTL",
657         .size     = 4,
658         .wmask    = 0xc00000ff,
659         .offset   = offsetof(IntelHDAState, int_ctl),
660         .whandler = intel_hda_set_int_ctl,
661     },
662     [ ICH6_REG_INTSTS ] = {
663         .name     = "INTSTS",
664         .size     = 4,
665         .wmask    = 0xc00000ff,
666         .wclear   = 0xc00000ff,
667         .offset   = offsetof(IntelHDAState, int_sts),
668     },
669
670     /* misc */
671     [ ICH6_REG_WALLCLK ] = {
672         .name     = "WALLCLK",
673         .size     = 4,
674         .offset   = offsetof(IntelHDAState, wall_clk),
675         .rhandler = intel_hda_get_wall_clk,
676     },
677     [ ICH6_REG_WALLCLK + 0x2000 ] = {
678         .name     = "WALLCLK(alias)",
679         .size     = 4,
680         .offset   = offsetof(IntelHDAState, wall_clk),
681         .rhandler = intel_hda_get_wall_clk,
682     },
683
684     /* dma engine */
685     [ ICH6_REG_CORBLBASE ] = {
686         .name     = "CORBLBASE",
687         .size     = 4,
688         .wmask    = 0xffffff80,
689         .offset   = offsetof(IntelHDAState, corb_lbase),
690     },
691     [ ICH6_REG_CORBUBASE ] = {
692         .name     = "CORBUBASE",
693         .size     = 4,
694         .wmask    = 0xffffffff,
695         .offset   = offsetof(IntelHDAState, corb_ubase),
696     },
697     [ ICH6_REG_CORBWP ] = {
698         .name     = "CORBWP",
699         .size     = 2,
700         .wmask    = 0xff,
701         .offset   = offsetof(IntelHDAState, corb_wp),
702         .whandler = intel_hda_set_corb_wp,
703     },
704     [ ICH6_REG_CORBRP ] = {
705         .name     = "CORBRP",
706         .size     = 2,
707         .wmask    = 0x80ff,
708         .offset   = offsetof(IntelHDAState, corb_rp),
709     },
710     [ ICH6_REG_CORBCTL ] = {
711         .name     = "CORBCTL",
712         .size     = 1,
713         .wmask    = 0x03,
714         .offset   = offsetof(IntelHDAState, corb_ctl),
715         .whandler = intel_hda_set_corb_ctl,
716     },
717     [ ICH6_REG_CORBSTS ] = {
718         .name     = "CORBSTS",
719         .size     = 1,
720         .wmask    = 0x01,
721         .wclear   = 0x01,
722         .offset   = offsetof(IntelHDAState, corb_sts),
723     },
724     [ ICH6_REG_CORBSIZE ] = {
725         .name     = "CORBSIZE",
726         .size     = 1,
727         .reset    = 0x42,
728         .offset   = offsetof(IntelHDAState, corb_size),
729     },
730     [ ICH6_REG_RIRBLBASE ] = {
731         .name     = "RIRBLBASE",
732         .size     = 4,
733         .wmask    = 0xffffff80,
734         .offset   = offsetof(IntelHDAState, rirb_lbase),
735     },
736     [ ICH6_REG_RIRBUBASE ] = {
737         .name     = "RIRBUBASE",
738         .size     = 4,
739         .wmask    = 0xffffffff,
740         .offset   = offsetof(IntelHDAState, rirb_ubase),
741     },
742     [ ICH6_REG_RIRBWP ] = {
743         .name     = "RIRBWP",
744         .size     = 2,
745         .wmask    = 0x8000,
746         .offset   = offsetof(IntelHDAState, rirb_wp),
747         .whandler = intel_hda_set_rirb_wp,
748     },
749     [ ICH6_REG_RINTCNT ] = {
750         .name     = "RINTCNT",
751         .size     = 2,
752         .wmask    = 0xff,
753         .offset   = offsetof(IntelHDAState, rirb_cnt),
754     },
755     [ ICH6_REG_RIRBCTL ] = {
756         .name     = "RIRBCTL",
757         .size     = 1,
758         .wmask    = 0x07,
759         .offset   = offsetof(IntelHDAState, rirb_ctl),
760     },
761     [ ICH6_REG_RIRBSTS ] = {
762         .name     = "RIRBSTS",
763         .size     = 1,
764         .wmask    = 0x05,
765         .wclear   = 0x05,
766         .offset   = offsetof(IntelHDAState, rirb_sts),
767         .whandler = intel_hda_set_rirb_sts,
768     },
769     [ ICH6_REG_RIRBSIZE ] = {
770         .name     = "RIRBSIZE",
771         .size     = 1,
772         .reset    = 0x42,
773         .offset   = offsetof(IntelHDAState, rirb_size),
774     },
775
776     [ ICH6_REG_DPLBASE ] = {
777         .name     = "DPLBASE",
778         .size     = 4,
779         .wmask    = 0xffffff81,
780         .offset   = offsetof(IntelHDAState, dp_lbase),
781     },
782     [ ICH6_REG_DPUBASE ] = {
783         .name     = "DPUBASE",
784         .size     = 4,
785         .wmask    = 0xffffffff,
786         .offset   = offsetof(IntelHDAState, dp_ubase),
787     },
788
789     [ ICH6_REG_IC ] = {
790         .name     = "ICW",
791         .size     = 4,
792         .wmask    = 0xffffffff,
793         .offset   = offsetof(IntelHDAState, icw),
794     },
795     [ ICH6_REG_IR ] = {
796         .name     = "IRR",
797         .size     = 4,
798         .offset   = offsetof(IntelHDAState, irr),
799     },
800     [ ICH6_REG_IRS ] = {
801         .name     = "ICS",
802         .size     = 2,
803         .wmask    = 0x0003,
804         .wclear   = 0x0002,
805         .offset   = offsetof(IntelHDAState, ics),
806         .whandler = intel_hda_set_ics,
807     },
808
809 #define HDA_STREAM(_t, _i)                                            \
810     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_CTL) ] = {                               \
811         .stream   = _i,                                               \
812         .name     = _t stringify(_i) " CTL",                          \
813         .size     = 4,                                                \
814         .wmask    = 0x1cff001f,                                       \
815         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].ctl),              \
816         .whandler = intel_hda_set_st_ctl,                             \
817     },                                                                \
818     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_CTL) + 2] = {                            \
819         .stream   = _i,                                               \
820         .name     = _t stringify(_i) " CTL(stnr)",                    \
821         .size     = 1,                                                \
822         .shift    = 16,                                               \
823         .wmask    = 0x00ff0000,                                       \
824         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].ctl),              \
825         .whandler = intel_hda_set_st_ctl,                             \
826     },                                                                \
827     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_STS)] = {                                \
828         .stream   = _i,                                               \
829         .name     = _t stringify(_i) " CTL(sts)",                     \
830         .size     = 1,                                                \
831         .shift    = 24,                                               \
832         .wmask    = 0x1c000000,                                       \
833         .wclear   = 0x1c000000,                                       \
834         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].ctl),              \
835         .whandler = intel_hda_set_st_ctl,                             \
836     },                                                                \
837     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_LPIB) ] = {                              \
838         .stream   = _i,                                               \
839         .name     = _t stringify(_i) " LPIB",                         \
840         .size     = 4,                                                \
841         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].lpib),             \
842     },                                                                \
843     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_LPIB) + 0x2000 ] = {                     \
844         .stream   = _i,                                               \
845         .name     = _t stringify(_i) " LPIB(alias)",                  \
846         .size     = 4,                                                \
847         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].lpib),             \
848     },                                                                \
849     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_CBL) ] = {                               \
850         .stream   = _i,                                               \
851         .name     = _t stringify(_i) " CBL",                          \
852         .size     = 4,                                                \
853         .wmask    = 0xffffffff,                                       \
854         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].cbl),              \
855     },                                                                \
856     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_LVI) ] = {                               \
857         .stream   = _i,                                               \
858         .name     = _t stringify(_i) " LVI",                          \
859         .size     = 2,                                                \
860         .wmask    = 0x00ff,                                           \
861         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].lvi),              \
862     },                                                                \
863     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_FIFOSIZE) ] = {                          \
864         .stream   = _i,                                               \
865         .name     = _t stringify(_i) " FIFOS",                        \
866         .size     = 2,                                                \
867         .reset    = HDA_BUFFER_SIZE,                                  \
868     },                                                                \
869     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_FORMAT) ] = {                            \
870         .stream   = _i,                                               \
871         .name     = _t stringify(_i) " FMT",                          \
872         .size     = 2,                                                \
873         .wmask    = 0x7f7f,                                           \
874         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].fmt),              \
875     },                                                                \
876     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_BDLPL) ] = {                             \
877         .stream   = _i,                                               \
878         .name     = _t stringify(_i) " BDLPL",                        \
879         .size     = 4,                                                \
880         .wmask    = 0xffffff80,                                       \
881         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].bdlp_lbase),       \
882     },                                                                \
883     [ ST_REG(_i, ICH6_REG_SD_BDLPU) ] = {                             \
884         .stream   = _i,                                               \
885         .name     = _t stringify(_i) " BDLPU",                        \
886         .size     = 4,                                                \
887         .wmask    = 0xffffffff,                                       \
888         .offset   = offsetof(IntelHDAState, st[_i].bdlp_ubase),       \
889     },                                                                \
890
891     HDA_STREAM("IN", 0)
892     HDA_STREAM("IN", 1)
893     HDA_STREAM("IN", 2)
894     HDA_STREAM("IN", 3)
895
896     HDA_STREAM("OUT", 4)
897     HDA_STREAM("OUT", 5)
898     HDA_STREAM("OUT", 6)
899     HDA_STREAM("OUT", 7)
900
901 };
902
903 static const IntelHDAReg *intel_hda_reg_find(IntelHDAState *d, target_phys_addr_t addr)
904 {
905     const IntelHDAReg *reg;
906
907     if (addr >= sizeof(regtab)/sizeof(regtab[0])) {
908         goto noreg;
909     }
910     reg = regtab+addr;
911     if (reg->name == NULL) {
912         goto noreg;
913     }
914     return reg;
915
916 noreg:
917     dprint(d, 1, "unknown register, addr 0x%x\n", (int) addr);
918     return NULL;
919 }
920
921 static uint32_t *intel_hda_reg_addr(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg)
922 {
923     uint8_t *addr = (void*)d;
924
925     addr += reg->offset;
926     return (uint32_t*)addr;
927 }
928
929 static void intel_hda_reg_write(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg, uint32_t val,
930                                 uint32_t wmask)
931 {
932     uint32_t *addr;
933     uint32_t old;
934
935     if (!reg) {
936         return;
937     }
938
939     if (d->debug) {
940         time_t now = time(NULL);
941         if (d->last_write && d->last_reg == reg && d->last_val == val) {
942             d->repeat_count++;
943             if (d->last_sec != now) {
944                 dprint(d, 2, "previous register op repeated %d times\n", d->repeat_count);
945                 d->last_sec = now;
946                 d->repeat_count = 0;
947             }
948         } else {
949             if (d->repeat_count) {
950                 dprint(d, 2, "previous register op repeated %d times\n", d->repeat_count);
951             }
952             dprint(d, 2, "write %-16s: 0x%x (%x)\n", reg->name, val, wmask);
953             d->last_write = 1;
954             d->last_reg   = reg;
955             d->last_val   = val;
956             d->last_sec   = now;
957             d->repeat_count = 0;
958         }
959     }
960     assert(reg->offset != 0);
961
962     addr = intel_hda_reg_addr(d, reg);
963     old = *addr;
964
965     if (reg->shift) {
966         val <<= reg->shift;
967         wmask <<= reg->shift;
968     }
969     wmask &= reg->wmask;
970     *addr &= ~wmask;
971     *addr |= wmask & val;
972     *addr &= ~(val & reg->wclear);
973
974     if (reg->whandler) {
975         reg->whandler(d, reg, old);
976     }
977 }
978
979 static uint32_t intel_hda_reg_read(IntelHDAState *d, const IntelHDAReg *reg,
980                                    uint32_t rmask)
981 {
982     uint32_t *addr, ret;
983
984     if (!reg) {
985         return 0;
986     }
987
988     if (reg->rhandler) {
989         reg->rhandler(d, reg);
990     }
991
992     if (reg->offset == 0) {
993         /* constant read-only register */
994         ret = reg->reset;
995     } else {
996         addr = intel_hda_reg_addr(d, reg);
997         ret = *addr;
998         if (reg->shift) {
999             ret >>= reg->shift;
1000         }
1001         ret &= rmask;
1002     }
1003     if (d->debug) {
1004         time_t now = time(NULL);
1005         if (!d->last_write && d->last_reg == reg && d->last_val == ret) {
1006             d->repeat_count++;
1007             if (d->last_sec != now) {
1008                 dprint(d, 2, "previous register op repeated %d times\n", d->repeat_count);
1009                 d->last_sec = now;
1010                 d->repeat_count = 0;
1011             }
1012         } else {
1013             if (d->repeat_count) {
1014                 dprint(d, 2, "previous register op repeated %d times\n", d->repeat_count);
1015             }
1016             dprint(d, 2, "read  %-16s: 0x%x (%x)\n", reg->name, ret, rmask);
1017             d->last_write = 0;
1018             d->last_reg   = reg;
1019             d->last_val   = ret;
1020             d->last_sec   = now;
1021             d->repeat_count = 0;
1022         }
1023     }
1024     return ret;
1025 }
1026
1027 static void intel_hda_regs_reset(IntelHDAState *d)
1028 {
1029     uint32_t *addr;
1030     int i;
1031
1032     for (i = 0; i < sizeof(regtab)/sizeof(regtab[0]); i++) {
1033         if (regtab[i].name == NULL) {
1034             continue;
1035         }
1036         if (regtab[i].offset == 0) {
1037             continue;
1038         }
1039         addr = intel_hda_reg_addr(d, regtab + i);
1040         *addr = regtab[i].reset;
1041     }
1042 }
1043
1044 /* --------------------------------------------------------------------- */
1045
1046 static void intel_hda_mmio_writeb(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
1047 {
1048     IntelHDAState *d = opaque;
1049     const IntelHDAReg *reg = intel_hda_reg_find(d, addr);
1050
1051     intel_hda_reg_write(d, reg, val, 0xff);
1052 }
1053
1054 static void intel_hda_mmio_writew(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
1055 {
1056     IntelHDAState *d = opaque;
1057     const IntelHDAReg *reg = intel_hda_reg_find(d, addr);
1058
1059     intel_hda_reg_write(d, reg, val, 0xffff);
1060 }
1061
1062 static void intel_hda_mmio_writel(void *opaque, target_phys_addr_t addr, uint32_t val)
1063 {
1064     IntelHDAState *d = opaque;
1065     const IntelHDAReg *reg = intel_hda_reg_find(d, addr);
1066
1067     intel_hda_reg_write(d, reg, val, 0xffffffff);
1068 }
1069
1070 static uint32_t intel_hda_mmio_readb(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
1071 {
1072     IntelHDAState *d = opaque;
1073     const IntelHDAReg *reg = intel_hda_reg_find(d, addr);
1074
1075     return intel_hda_reg_read(d, reg, 0xff);
1076 }
1077
1078 static uint32_t intel_hda_mmio_readw(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
1079 {
1080     IntelHDAState *d = opaque;
1081     const IntelHDAReg *reg = intel_hda_reg_find(d, addr);
1082
1083     return intel_hda_reg_read(d, reg, 0xffff);
1084 }
1085
1086 static uint32_t intel_hda_mmio_readl(void *opaque, target_phys_addr_t addr)
1087 {
1088     IntelHDAState *d = opaque;
1089     const IntelHDAReg *reg = intel_hda_reg_find(d, addr);
1090
1091     return intel_hda_reg_read(d, reg, 0xffffffff);
1092 }
1093
1094 static const MemoryRegionOps intel_hda_mmio_ops = {
1095     .old_mmio = {
1096         .read = {
1097             intel_hda_mmio_readb,
1098             intel_hda_mmio_readw,
1099             intel_hda_mmio_readl,
1100         },
1101         .write = {
1102             intel_hda_mmio_writeb,
1103             intel_hda_mmio_writew,
1104             intel_hda_mmio_writel,
1105         },
1106     },
1107     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1108 };
1109
1110 /* --------------------------------------------------------------------- */
1111
1112 static void intel_hda_reset(DeviceState *dev)
1113 {
1114     IntelHDAState *d = DO_UPCAST(IntelHDAState, pci.qdev, dev);
1115     DeviceState *qdev;
1116     HDACodecDevice *cdev;
1117
1118     intel_hda_regs_reset(d);
1119     d->wall_base_ns = qemu_get_clock_ns(vm_clock);
1120
1121     /* reset codecs */
1122     QTAILQ_FOREACH(qdev, &d->codecs.qbus.children, sibling) {
1123         cdev = DO_UPCAST(HDACodecDevice, qdev, qdev);
1124         device_reset(DEVICE(cdev));
1125         d->state_sts |= (1 << cdev->cad);
1126     }
1127     intel_hda_update_irq(d);
1128 }
1129
1130 static int intel_hda_init(PCIDevice *pci)
1131 {
1132     IntelHDAState *d = DO_UPCAST(IntelHDAState, pci, pci);
1133     uint8_t *conf = d->pci.config;
1134
1135     d->name = object_get_typename(OBJECT(d));
1136
1137     pci_config_set_interrupt_pin(conf, 1);
1138
1139     /* HDCTL off 0x40 bit 0 selects signaling mode (1-HDA, 0 - Ac97) 18.1.19 */
1140     conf[0x40] = 0x01;
1141
1142     memory_region_init_io(&d->mmio, &intel_hda_mmio_ops, d,
1143                           "intel-hda", 0x4000);
1144     pci_register_bar(&d->pci, 0, 0, &d->mmio);
1145     if (d->msi) {
1146         msi_init(&d->pci, 0x50, 1, true, false);
1147     }
1148
1149     hda_codec_bus_init(&d->pci.qdev, &d->codecs,
1150                        intel_hda_response, intel_hda_xfer);
1151
1152     return 0;
1153 }
1154
1155 static int intel_hda_exit(PCIDevice *pci)
1156 {
1157     IntelHDAState *d = DO_UPCAST(IntelHDAState, pci, pci);
1158
1159     msi_uninit(&d->pci);
1160     memory_region_destroy(&d->mmio);
1161     return 0;
1162 }
1163
1164 static void intel_hda_write_config(PCIDevice *pci, uint32_t addr,
1165                                    uint32_t val, int len)
1166 {
1167     IntelHDAState *d = DO_UPCAST(IntelHDAState, pci, pci);
1168
1169     pci_default_write_config(pci, addr, val, len);
1170     if (d->msi) {
1171         msi_write_config(pci, addr, val, len);
1172     }
1173 }
1174
1175 static int intel_hda_post_load(void *opaque, int version)
1176 {
1177     IntelHDAState* d = opaque;
1178     int i;
1179
1180     dprint(d, 1, "%s\n", __FUNCTION__);
1181     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(d->st); i++) {
1182         if (d->st[i].ctl & 0x02) {
1183             intel_hda_parse_bdl(d, &d->st[i]);
1184         }
1185     }
1186     intel_hda_update_irq(d);
1187     return 0;
1188 }
1189
1190 static const VMStateDescription vmstate_intel_hda_stream = {
1191     .name = "intel-hda-stream",
1192     .version_id = 1,
1193     .fields = (VMStateField []) {
1194         VMSTATE_UINT32(ctl, IntelHDAStream),
1195         VMSTATE_UINT32(lpib, IntelHDAStream),
1196         VMSTATE_UINT32(cbl, IntelHDAStream),
1197         VMSTATE_UINT32(lvi, IntelHDAStream),
1198         VMSTATE_UINT32(fmt, IntelHDAStream),
1199         VMSTATE_UINT32(bdlp_lbase, IntelHDAStream),
1200         VMSTATE_UINT32(bdlp_ubase, IntelHDAStream),
1201         VMSTATE_END_OF_LIST()
1202     }
1203 };
1204
1205 static const VMStateDescription vmstate_intel_hda = {
1206     .name = "intel-hda",
1207     .version_id = 1,
1208     .post_load = intel_hda_post_load,
1209     .fields = (VMStateField []) {
1210         VMSTATE_PCI_DEVICE(pci, IntelHDAState),
1211
1212         /* registers */
1213         VMSTATE_UINT32(g_ctl, IntelHDAState),
1214         VMSTATE_UINT32(wake_en, IntelHDAState),
1215         VMSTATE_UINT32(state_sts, IntelHDAState),
1216         VMSTATE_UINT32(int_ctl, IntelHDAState),
1217         VMSTATE_UINT32(int_sts, IntelHDAState),
1218         VMSTATE_UINT32(wall_clk, IntelHDAState),
1219         VMSTATE_UINT32(corb_lbase, IntelHDAState),
1220         VMSTATE_UINT32(corb_ubase, IntelHDAState),
1221         VMSTATE_UINT32(corb_rp, IntelHDAState),
1222         VMSTATE_UINT32(corb_wp, IntelHDAState),
1223         VMSTATE_UINT32(corb_ctl, IntelHDAState),
1224         VMSTATE_UINT32(corb_sts, IntelHDAState),
1225         VMSTATE_UINT32(corb_size, IntelHDAState),
1226         VMSTATE_UINT32(rirb_lbase, IntelHDAState),
1227         VMSTATE_UINT32(rirb_ubase, IntelHDAState),
1228         VMSTATE_UINT32(rirb_wp, IntelHDAState),
1229         VMSTATE_UINT32(rirb_cnt, IntelHDAState),
1230         VMSTATE_UINT32(rirb_ctl, IntelHDAState),
1231         VMSTATE_UINT32(rirb_sts, IntelHDAState),
1232         VMSTATE_UINT32(rirb_size, IntelHDAState),
1233         VMSTATE_UINT32(dp_lbase, IntelHDAState),
1234         VMSTATE_UINT32(dp_ubase, IntelHDAState),
1235         VMSTATE_UINT32(icw, IntelHDAState),
1236         VMSTATE_UINT32(irr, IntelHDAState),
1237         VMSTATE_UINT32(ics, IntelHDAState),
1238         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(st, IntelHDAState, 8, 0,
1239                              vmstate_intel_hda_stream,
1240                              IntelHDAStream),
1241
1242         /* additional state info */
1243         VMSTATE_UINT32(rirb_count, IntelHDAState),
1244         VMSTATE_INT64(wall_base_ns, IntelHDAState),
1245
1246         VMSTATE_END_OF_LIST()
1247     }
1248 };
1249
1250 static PCIDeviceInfo intel_hda_info = {
1251     .qdev.name    = "intel-hda",
1252     .qdev.desc    = "Intel HD Audio Controller",
1253     .qdev.size    = sizeof(IntelHDAState),
1254     .qdev.vmsd    = &vmstate_intel_hda,
1255     .qdev.reset   = intel_hda_reset,
1256     .init         = intel_hda_init,
1257     .exit         = intel_hda_exit,
1258     .config_write = intel_hda_write_config,
1259     .vendor_id    = PCI_VENDOR_ID_INTEL,
1260     .device_id    = 0x2668,
1261     .revision     = 1,
1262     .class_id     = PCI_CLASS_MULTIMEDIA_HD_AUDIO,
1263     .qdev.props   = (Property[]) {
1264         DEFINE_PROP_UINT32("debug", IntelHDAState, debug, 0),
1265         DEFINE_PROP_UINT32("msi", IntelHDAState, msi, 1),
1266         DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1267     }
1268 };
1269
1270 static void intel_hda_register(void)
1271 {
1272     pci_qdev_register(&intel_hda_info);
1273 }
1274 device_init(intel_hda_register);
1275
1276 /*
1277  * create intel hda controller with codec attached to it,
1278  * so '-soundhw hda' works.
1279  */
1280 int intel_hda_and_codec_init(PCIBus *bus)
1281 {
1282     PCIDevice *controller;
1283     BusState *hdabus;
1284     DeviceState *codec;
1285
1286     controller = pci_create_simple(bus, -1, "intel-hda");
1287     hdabus = QLIST_FIRST(&controller->qdev.child_bus);
1288     codec = qdev_create(hdabus, "hda-duplex");
1289     qdev_init_nofail(codec);
1290     return 0;
1291 }
1292