Add option to set start pc
[riscv-isa-sim.git] / riscv / sim.cc
index a2b5cd1c359b7821f11fa3de070ea9ff834d4fba..59c4f0ed19fab07e697c7981827b0daa38a2e11a 100644 (file)
@@ -23,26 +23,17 @@ static void handle_signal(int sig)
   signal(sig, &handle_signal);
 }
 
-sim_t::sim_t(const char* isa, size_t nprocs, size_t mem_mb, bool halted,
+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)
-  : htif_t(args), procs(std::max(nprocs, size_t(1))),
+  : htif_t(args), mems(mems), procs(std::max(nprocs, size_t(1))),
+    start_pc(start_pc),
     current_step(0), current_proc(0), debug(false), gdbserver(NULL)
 {
   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;
-
-  if (memsz != memsz0)
-    fprintf(stderr, "warning: only got %zu bytes of target mem (wanted %zu)\n",
-            memsz, memsz0);
+  for (auto& x : mems)
+    bus.add_device(x.first, x.second);
 
   bus.add_device(DEBUG_START, &debug_module);
 
@@ -52,7 +43,9 @@ sim_t::sim_t(const char* isa, size_t nprocs, size_t mem_mb, bool halted,
     procs[i] = new processor_t(isa, this, i, halted);
   }
 
-  rtc.reset(new rtc_t(procs));
+  clint.reset(new clint_t(procs));
+  bus.add_device(CLINT_BASE, clint.get());
+
   make_dtb();
 }
 
@@ -61,7 +54,6 @@ sim_t::~sim_t()
   for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
     delete procs[i];
   delete debug_mmu;
-  free(mem);
 }
 
 void sim_thread_main(void* arg)
@@ -107,7 +99,7 @@ void sim_t::step(size_t n)
       procs[current_proc]->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);
       }
 
       host->switch_to();
@@ -236,21 +228,23 @@ static std::string dts_compile(const std::string& dts)
 
 void sim_t::make_dtb()
 {
-  reg_t rtc_addr = EXT_IO_BASE;
-  bus.add_device(rtc_addr, rtc.get());
+  const int reset_vec_size = 8;
+
+  reg_t pc_delta = start_pc - DEFAULT_RSTVEC;
+  reg_t pc_delta_hi = (pc_delta + 0x800U) & ~reg_t(0xfffU);
+  reg_t pc_delta_lo = pc_delta - pc_delta_hi;
+  if ((pc_delta_hi >> 31) != 0 && (pc_delta_hi >> 31) != reg_t(-1) >> 31) {
+    fprintf(stderr, "initial pc %" PRIx64 " out of range\n", pc_delta);
+    abort();
+  }
 
-  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[] = {
-    0x297 + DRAM_BASE - DEFAULT_RSTVEC, // auipc t0, DRAM_BASE
-    0x597,                              // auipc a1, 0
-    0x58593,                            // addi a1, a1, 0
-    0xf1402573,                                // csrr a0,mhartid
-    0x00028067                          // jalr zero, t0, 0 (jump straight to DRAM_BASE)
+  uint32_t reset_vec[reset_vec_size] = {
+    0x297 + uint32_t(pc_delta_hi),              // auipc t0, &pc
+    0x597,                                      // auipc a1, &dtb
+    0x58593 + ((reset_vec_size - 1) * 4 << 20), // addi a1, a1, &dtb
+    0xf1402573,                                 // csrr a0, mhartid
+    0x28067 + uint32_t(pc_delta_lo << 20)       // jalr zero, t0, &pc
   };
-  reset_vec[2] += (sizeof(reset_vec) - 4) << 20; // addi a1, a1, sizeof(reset_vec) - 4 = DTB start
 
   std::vector<char> rom((char*)reset_vec, (char*)reset_vec + sizeof(reset_vec));
 
@@ -276,29 +270,37 @@ void sim_t::make_dtb()
          "      riscv,isa = \"" << procs[i]->isa_string << "\";\n"
          "      mmu-type = \"riscv," << (procs[i]->max_xlen <= 32 ? "sv32" : "sv48") << "\";\n"
          "      clock-frequency = <" << CPU_HZ << ">;\n"
+         "      CPU" << i << "_intc: interrupt-controller {\n"
+         "        #interrupt-cells = <1>;\n"
+         "        interrupt-controller;\n"
+         "        compatible = \"riscv,cpu-intc\";\n"
+         "      };\n"
          "    };\n";
   }
-  reg_t membs = DRAM_BASE;
-  s << std::hex <<
-         "  };\n"
-         "  memory@" << DRAM_BASE << " {\n"
+  s <<   "  };\n";
+  for (auto& m : mems) {
+    s << std::hex <<
+         "  memory@" << m.first << " {\n"
          "    device_type = \"memory\";\n"
-         "    reg = <0x" << (membs >> 32) << " 0x" << (membs & (uint32_t)-1) <<
-                   " 0x" << (memsz >> 32) << " 0x" << (memsz & (uint32_t)-1) << ">;\n"
-         "  };\n"
-         "  soc {\n"
+         "    reg = <0x" << (m.first >> 32) << " 0x" << (m.first & (uint32_t)-1) <<
+                   " 0x" << (m.second->size() >> 32) << " 0x" << (m.second->size() & (uint32_t)-1) << ">;\n"
+         "  };\n";
+  }
+  s <<   "  soc {\n"
          "    #address-cells = <2>;\n"
          "    #size-cells = <2>;\n"
-         "    compatible = \"ucbbar,spike-bare-soc\";\n"
+         "    compatible = \"ucbbar,spike-bare-soc\", \"simple-bus\";\n"
          "    ranges;\n"
-         "    clint@" << rtc_addr << " {\n"
+         "    clint@" << CLINT_BASE << " {\n"
          "      compatible = \"riscv,clint0\";\n"
          "      interrupts-extended = <" << std::dec;
   for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
-    s << "&CPU" << i << " 3 &CPU" << i << " 7 ";
+    s << "&CPU" << i << "_intc 3 &CPU" << i << "_intc 7 ";
+  reg_t clintbs = CLINT_BASE;
+  reg_t clintsz = CLINT_SIZE;
   s << std::hex << ">;\n"
-         "      reg = <0x" << (rtc_addr >> 32) << " 0x" << (rtc_addr & (uint32_t)-1) <<
-                     " 0x0 0x10000>;\n"
+         "      reg = <0x" << (clintbs >> 32) << " 0x" << (clintbs & (uint32_t)-1) <<
+                     " 0x" << (clintsz >> 32) << " 0x" << (clintsz & (uint32_t)-1) << ">;\n"
          "    };\n"
          "  };\n"
          "};\n";
@@ -307,12 +309,20 @@ void sim_t::make_dtb()
   std::string dtb = dts_compile(dts);
 
   rom.insert(rom.end(), dtb.begin(), dtb.end());
-  rom.resize((rom.size() / align + 1) * align);
+  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.device))
+    return mem->contents() + (addr - desc.base);
+  return NULL;
+}
+
 // htif
 
 void sim_t::idle()