Add --disable-dtb option to suppress writing the DTB to memory
[riscv-isa-sim.git] / riscv / sim.cc
index db08cb2cfbf4e154535955b6f3b4be697825e73e..44223a7d90b59772faffe36af4967ffbf2b27f3e 100644 (file)
@@ -2,7 +2,8 @@
 
 #include "sim.h"
 #include "mmu.h"
-#include "htif.h"
+#include "dts.h"
+#include "remote_bitbang.h"
 #include <map>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
@@ -10,6 +11,9 @@
 #include <cstdlib>
 #include <cassert>
 #include <signal.h>
+#include <unistd.h>
+#include <sys/wait.h>
+#include <sys/types.h>
 
 volatile bool ctrlc_pressed = false;
 static void handle_signal(int sig)
@@ -20,34 +24,42 @@ static void handle_signal(int sig)
   signal(sig, &handle_signal);
 }
 
-sim_t::sim_t(const char* isa, size_t nprocs, size_t mem_mb,
-             const std::vector<std::string>& args)
-  : htif(new htif_isasim_t(this, args)), procs(std::max(nprocs, size_t(1))),
-    current_step(0), current_proc(0), debug(false)
+sim_t::sim_t(const char* isa, size_t nprocs, bool halted, reg_t start_pc,
+             std::vector<std::pair<reg_t, mem_t*>> mems,
+             const std::vector<std::string>& args,
+             std::vector<int> const hartids, unsigned progsize,
+             unsigned max_bus_master_bits, bool require_authentication)
+  : htif_t(args), mems(mems), procs(std::max(nprocs, size_t(1))),
+    start_pc(start_pc), current_step(0), current_proc(0), debug(false),
+    histogram_enabled(false), dtb_enabled(true), remote_bitbang(NULL),
+    debug_module(this, progsize, max_bus_master_bits, require_authentication)
 {
   signal(SIGINT, &handle_signal);
-  // allocate target machine's memory, shrinking it as necessary
-  // until the allocation succeeds
-  size_t memsz0 = (size_t)mem_mb << 20;
-  size_t quantum = 1L << 20;
-  if (memsz0 == 0)
-    memsz0 = (size_t)((sizeof(size_t) == 8 ? 4096 : 2048) - 256) << 20;
 
-  memsz = memsz0;
-  while ((mem = (char*)calloc(1, memsz)) == NULL)
-    memsz = (size_t)(memsz*0.9)/quantum*quantum;
+  for (auto& x : mems)
+    bus.add_device(x.first, x.second);
 
-  if (memsz != memsz0)
-    fprintf(stderr, "warning: only got %lu bytes of target mem (wanted %lu)\n",
-            (unsigned long)memsz, (unsigned long)memsz0);
+  debug_module.add_device(&bus);
 
   debug_mmu = new mmu_t(this, NULL);
 
-  for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
-    procs[i] = new processor_t(isa, this, i);
+  if (hartids.size() == 0) {
+    for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++) {
+      procs[i] = new processor_t(isa, this, i, halted);
+    }
+  }
+  else {
+    if (hartids.size() != procs.size()) {
+      std::cerr << "Number of specified hartids doesn't match number of processors" << strerror(errno) << std::endl;
+      exit(1);
+    }
+    for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++) {
+      procs[i] = new processor_t(isa, this, hartids[i], halted);
+    }
+  }
 
-  rtc.reset(new rtc_t(procs));
-  make_config_string();
+  clint.reset(new clint_t(procs));
+  bus.add_device(CLINT_BASE, clint.get());
 }
 
 sim_t::~sim_t()
@@ -55,21 +67,35 @@ sim_t::~sim_t()
   for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
     delete procs[i];
   delete debug_mmu;
-  free(mem);
 }
 
-int sim_t::run()
+void sim_thread_main(void* arg)
+{
+  ((sim_t*)arg)->main();
+}
+
+void sim_t::main()
 {
   if (!debug && log)
     set_procs_debug(true);
-  while (htif->tick())
+
+  while (!done())
   {
     if (debug || ctrlc_pressed)
       interactive();
     else
       step(INTERLEAVE);
+    if (remote_bitbang) {
+      remote_bitbang->tick();
+    }
   }
-  return htif->exit_code();
+}
+
+int sim_t::run()
+{
+  host = context_t::current();
+  target.init(sim_thread_main, this);
+  return htif_t::run();
 }
 
 void sim_t::step(size_t n)
@@ -83,25 +109,17 @@ void sim_t::step(size_t n)
     if (current_step == INTERLEAVE)
     {
       current_step = 0;
-      procs[current_proc]->yield_load_reservation();
+      procs[current_proc]->get_mmu()->yield_load_reservation();
       if (++current_proc == procs.size()) {
         current_proc = 0;
-        rtc->increment(INTERLEAVE / INSNS_PER_RTC_TICK);
+        clint->increment(INTERLEAVE / INSNS_PER_RTC_TICK);
       }
 
-      htif->tick();
+      host->switch_to();
     }
   }
 }
 
-bool sim_t::running()
-{
-  for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
-    if (procs[i]->running())
-      return true;
-  return false;
-}
-
 void sim_t::set_debug(bool value)
 {
   debug = value;
@@ -140,60 +158,75 @@ bool sim_t::mmio_store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes)
   return bus.store(addr, len, bytes);
 }
 
-void sim_t::make_config_string()
+void sim_t::make_dtb()
 {
-  reg_t rtc_addr = EXT_IO_BASE;
-  bus.add_device(rtc_addr, rtc.get());
-
-  const int align = 0x1000;
-  reg_t cpu_addr = rtc_addr + ((rtc->size() - 1) / align + 1) * align;
-  reg_t cpu_size = align;
-
-  uint32_t reset_vec[8] = {
-    0x297 + DRAM_BASE - DEFAULT_RSTVEC, // reset vector
-    0x00028067,                         //   jump straight to DRAM_BASE
-    0x00000000,                         // reserved
-    0,                                  // config string pointer
-    0, 0, 0, 0                          // trap vector
+  const int reset_vec_size = 8;
+
+  start_pc = start_pc == reg_t(-1) ? get_entry_point() : start_pc;
+
+  uint32_t reset_vec[reset_vec_size] = {
+    0x297,                                      // auipc  t0,0x0
+    0x28593 + (reset_vec_size * 4 << 20),       // addi   a1, t0, &dtb
+    0xf1402573,                                 // csrr   a0, mhartid
+    get_core(0)->get_xlen() == 32 ?
+      0x0182a283u :                             // lw     t0,24(t0)
+      0x0182b283u,                              // ld     t0,24(t0)
+    0x28067,                                    // jr     t0
+    0,
+    (uint32_t) (start_pc & 0xffffffff),
+    (uint32_t) (start_pc >> 32)
   };
-  reset_vec[3] = DEFAULT_RSTVEC + sizeof(reset_vec); // config string pointer
 
   std::vector<char> rom((char*)reset_vec, (char*)reset_vec + sizeof(reset_vec));
 
-  std::stringstream s;
-  s << std::hex <<
-        "platform {\n"
-        "  vendor ucb;\n"
-        "  arch spike;\n"
-        "};\n"
-        "rtc {\n"
-        "  addr 0x" << rtc_addr << ";\n"
-        "};\n"
-        "ram {\n"
-        "  0 {\n"
-        "    addr 0x" << DRAM_BASE << ";\n"
-        "    size 0x" << memsz << ";\n"
-        "  };\n"
-        "};\n"
-        "core {\n";
-  for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++) {
-    s <<
-        "  " << i << " {\n"
-        "    " << "0 {\n" << // hart 0 on core i
-        "      isa " << procs[i]->isa_string << ";\n"
-        "      timecmp 0x" << (rtc_addr + 8*(1+i)) << ";\n"
-        "      ipi 0x" << cpu_addr << ";\n"
-        "    };\n"
-        "  };\n";
-    bus.add_device(cpu_addr, procs[i]);
-    cpu_addr += cpu_size;
-  }
-  s <<  "};\n";
+  dts = make_dts(INSNS_PER_RTC_TICK, CPU_HZ, procs, mems);
+  std::string dtb = dts_compile(dts);
 
-  config_string = s.str();
-  rom.insert(rom.end(), config_string.begin(), config_string.end());
-  rom.resize((rom.size() / align + 1) * align);
+  rom.insert(rom.end(), dtb.begin(), dtb.end());
+  const int align = 0x1000;
+  rom.resize((rom.size() + align - 1) / align * align);
 
   boot_rom.reset(new rom_device_t(rom));
   bus.add_device(DEFAULT_RSTVEC, boot_rom.get());
 }
+
+char* sim_t::addr_to_mem(reg_t addr) {
+  auto desc = bus.find_device(addr);
+  if (auto mem = dynamic_cast<mem_t*>(desc.second))
+    if (addr - desc.first < mem->size())
+      return mem->contents() + (addr - desc.first);
+  return NULL;
+}
+
+// htif
+
+void sim_t::reset()
+{
+  if (dtb_enabled)
+    make_dtb();
+}
+
+void sim_t::idle()
+{
+  target.switch_to();
+}
+
+void sim_t::read_chunk(addr_t taddr, size_t len, void* dst)
+{
+  assert(len == 8);
+  auto data = debug_mmu->load_uint64(taddr);
+  memcpy(dst, &data, sizeof data);
+}
+
+void sim_t::write_chunk(addr_t taddr, size_t len, const void* src)
+{
+  assert(len == 8);
+  uint64_t data;
+  memcpy(&data, src, sizeof data);
+  debug_mmu->store_uint64(taddr, data);
+}
+
+void sim_t::proc_reset(unsigned id)
+{
+  debug_module.proc_reset(id);
+}