Fix multicore debug.
[riscv-isa-sim.git] / riscv / processor.cc
index 55096c23809f6f56eb7bcef0008d78f0a72ce116..00eccc882d45713c999694f2c520c24cbe212846 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
 #include "common.h"
 #include "config.h"
 #include "sim.h"
-#include "htif.h"
+#include "mmu.h"
 #include "disasm.h"
 #include <cinttypes>
 #include <cmath>
 #undef STATE
 #define STATE state
 
-processor_t::processor_t(const char* isa, sim_t* sim, uint32_t id)
-  : sim(sim), ext(NULL), disassembler(new disassembler_t),
-    id(id), run(false), debug(false)
+processor_t::processor_t(const char* isa, sim_t* sim, uint32_t id,
+        bool halt_on_reset)
+  : debug(false), halt_request(false), sim(sim), ext(NULL), id(id),
+  halt_on_reset(halt_on_reset)
 {
   parse_isa_string(isa);
+  register_base_instructions();
 
-  mmu = new mmu_t(sim->mem, sim->memsz);
-  mmu->set_processor(this);
-
-  reset(true);
+  mmu = new mmu_t(sim, this);
+  disassembler = new disassembler_t(max_xlen);
 
-  register_base_instructions();
+  reset();
 }
 
 processor_t::~processor_t()
@@ -64,10 +64,10 @@ void processor_t::parse_isa_string(const char* str)
   const char* all_subsets = "imafdc";
 
   max_xlen = 64;
-  cpuid = reg_t(2) << 62;
+  isa = reg_t(2) << 62;
 
   if (strncmp(p, "rv32", 4) == 0)
-    max_xlen = 32, cpuid = 0, p += 4;
+    max_xlen = 32, isa = reg_t(1) << 30, p += 4;
   else if (strncmp(p, "rv64", 4) == 0)
     p += 4;
   else if (strncmp(p, "rv", 2) == 0)
@@ -82,11 +82,12 @@ void processor_t::parse_isa_string(const char* str)
     bad_isa_string(str);
   }
 
-  isa = "rv" + std::to_string(max_xlen) + p;
-  cpuid |= 1L << ('s' - 'a'); // advertise support for supervisor mode
+  isa_string = "rv" + std::to_string(max_xlen) + p;
+  isa |= 1L << ('s' - 'a'); // advertise support for supervisor mode
+  isa |= 1L << ('u' - 'a'); // advertise support for user mode
 
   while (*p) {
-    cpuid |= 1L << (*p - 'a');
+    isa |= 1L << (*p - 'a');
 
     if (auto next = strchr(all_subsets, *p)) {
       all_subsets = next + 1;
@@ -104,6 +105,12 @@ void processor_t::parse_isa_string(const char* str)
 
   if (supports_extension('D') && !supports_extension('F'))
     bad_isa_string(str);
+
+  // advertise support for supervisor and user modes
+  isa |= 1L << ('s' - 'a');
+  isa |= 1L << ('u' - 'a');
+
+  max_isa = isa;
 }
 
 void state_t::reset()
@@ -112,6 +119,9 @@ void state_t::reset()
   prv = PRV_M;
   pc = DEFAULT_RSTVEC;
   load_reservation = -1;
+  tselect = 0;
+  for (unsigned int i = 0; i < num_triggers; i++)
+    mcontrol[i].type = 2;
 }
 
 void processor_t::set_debug(bool value)
@@ -132,24 +142,18 @@ void processor_t::set_histogram(bool value)
 #endif
 }
 
-void processor_t::reset(bool value)
+void processor_t::reset()
 {
-  if (run == !value)
-    return;
-  run = !value;
-
   state.reset();
+  state.dcsr.halt = halt_on_reset;
+  halt_on_reset = false;
   set_csr(CSR_MSTATUS, state.mstatus);
 
   if (ext)
     ext->reset(); // reset the extension
 }
 
-void processor_t::raise_interrupt(reg_t which)
-{
-  throw trap_t(((reg_t)1 << (max_xlen-1)) | which);
-}
-
+// Count number of contiguous 0 bits starting from the LSB.
 static int ctz(reg_t val)
 {
   int res = 0;
@@ -159,51 +163,81 @@ static int ctz(reg_t val)
   return res;
 }
 
-void processor_t::take_interrupt()
+void processor_t::take_interrupt(reg_t pending_interrupts)
 {
-  check_timer();
-
-  reg_t interrupts = state.mip & state.mie;
-
-  reg_t m_interrupts = interrupts & ~state.mideleg;
   reg_t mie = get_field(state.mstatus, MSTATUS_MIE);
-  if ((state.prv < PRV_M || (state.prv == PRV_M && mie)) && m_interrupts)
-    raise_interrupt(ctz(m_interrupts));
+  reg_t m_enabled = state.prv < PRV_M || (state.prv == PRV_M && mie);
+  reg_t enabled_interrupts = pending_interrupts & ~state.mideleg & -m_enabled;
 
-  reg_t s_interrupts = interrupts & state.mideleg;
   reg_t sie = get_field(state.mstatus, MSTATUS_SIE);
-  if ((state.prv < PRV_S || (state.prv == PRV_S && sie)) && s_interrupts)
-    raise_interrupt(ctz(s_interrupts));
-}
+  reg_t s_enabled = state.prv < PRV_S || (state.prv == PRV_S && sie);
+  if (enabled_interrupts == 0)
+    enabled_interrupts = pending_interrupts & state.mideleg & -s_enabled;
 
-void processor_t::check_timer()
-{
-  if (sim->rtc >= state.mtimecmp)
-    state.mip |= MIP_MTIP;
+  if (enabled_interrupts)
+    throw trap_t(((reg_t)1 << (max_xlen-1)) | ctz(enabled_interrupts));
 }
 
-static bool validate_priv(reg_t priv)
+static int xlen_to_uxl(int xlen)
 {
-  return priv == PRV_U || priv == PRV_S || priv == PRV_M;
+  if (xlen == 32)
+    return 1;
+  if (xlen == 64)
+    return 2;
+  abort();
 }
 
 void processor_t::set_privilege(reg_t prv)
 {
-  assert(validate_priv(prv));
+  assert(prv <= PRV_M);
+  if (prv == PRV_H)
+    prv = PRV_U;
   mmu->flush_tlb();
   state.prv = prv;
 }
 
+void processor_t::enter_debug_mode(uint8_t cause)
+{
+  state.dcsr.cause = cause;
+  state.dcsr.prv = state.prv;
+  set_privilege(PRV_M);
+  state.dpc = state.pc;
+  state.pc = DEBUG_ROM_ENTRY;
+}
+
 void processor_t::take_trap(trap_t& t, reg_t epc)
 {
-  if (debug)
+  if (debug) {
     fprintf(stderr, "core %3d: exception %s, epc 0x%016" PRIx64 "\n",
             id, t.name(), epc);
+    if (t.has_badaddr())
+      fprintf(stderr, "core %3d:           badaddr 0x%016" PRIx64 "\n", id,
+          t.get_badaddr());
+  }
+
+  if (state.dcsr.cause) {
+    if (t.cause() == CAUSE_BREAKPOINT) {
+      state.pc = DEBUG_ROM_ENTRY;
+    } else {
+      state.pc = DEBUG_ROM_TVEC;
+    }
+    return;
+  }
+
+  if (t.cause() == CAUSE_BREAKPOINT && (
+              (state.prv == PRV_M && state.dcsr.ebreakm) ||
+              (state.prv == PRV_H && state.dcsr.ebreakh) ||
+              (state.prv == PRV_S && state.dcsr.ebreaks) ||
+              (state.prv == PRV_U && state.dcsr.ebreaku))) {
+    enter_debug_mode(DCSR_CAUSE_SWBP);
+    return;
+  }
 
   // by default, trap to M-mode, unless delegated to S-mode
   reg_t bit = t.cause();
   reg_t deleg = state.medeleg;
-  if (bit & ((reg_t)1 << (max_xlen-1)))
+  bool interrupt = (bit & ((reg_t)1 << (max_xlen-1))) != 0;
+  if (interrupt)
     deleg = state.mideleg, bit &= ~((reg_t)1 << (max_xlen-1));
   if (state.prv <= PRV_S && bit < max_xlen && ((deleg >> bit) & 1)) {
     // handle the trap in S-mode
@@ -214,20 +248,21 @@ void processor_t::take_trap(trap_t& t, reg_t epc)
       state.sbadaddr = t.get_badaddr();
 
     reg_t s = state.mstatus;
-    s = set_field(s, MSTATUS_SPIE, get_field(s, MSTATUS_UIE << state.prv));
+    s = set_field(s, MSTATUS_SPIE, get_field(s, MSTATUS_SIE));
     s = set_field(s, MSTATUS_SPP, state.prv);
     s = set_field(s, MSTATUS_SIE, 0);
     set_csr(CSR_MSTATUS, s);
     set_privilege(PRV_S);
   } else {
-    state.pc = DEFAULT_MTVEC;
-    state.mcause = t.cause();
+    reg_t vector = (state.mtvec & 1) && interrupt ? 4*bit : 0;
+    state.pc = (state.mtvec & ~(reg_t)1) + vector;
     state.mepc = epc;
+    state.mcause = t.cause();
     if (t.has_badaddr())
       state.mbadaddr = t.get_badaddr();
 
     reg_t s = state.mstatus;
-    s = set_field(s, MSTATUS_MPIE, get_field(s, MSTATUS_UIE << state.prv));
+    s = set_field(s, MSTATUS_MPIE, get_field(s, MSTATUS_MIE));
     s = set_field(s, MSTATUS_MPP, state.prv);
     s = set_field(s, MSTATUS_MIE, 0);
     set_csr(CSR_MSTATUS, s);
@@ -239,25 +274,36 @@ void processor_t::take_trap(trap_t& t, reg_t epc)
 
 void processor_t::disasm(insn_t insn)
 {
+  static uint64_t last_pc = 1, last_bits;
+  static uint64_t executions = 1;
+
   uint64_t bits = insn.bits() & ((1ULL << (8 * insn_length(insn.bits()))) - 1);
-  fprintf(stderr, "core %3d: 0x%016" PRIx64 " (0x%08" PRIx64 ") %s\n",
-          id, state.pc, bits, disassembler->disassemble(insn).c_str());
+  if (last_pc != state.pc || last_bits != bits) {
+    if (executions != 1) {
+      fprintf(stderr, "core %3d: Executed %" PRIx64 " times\n", id, executions);
+    }
+
+    fprintf(stderr, "core %3d: 0x%016" PRIx64 " (0x%08" PRIx64 ") %s\n",
+            id, state.pc, bits, disassembler->disassemble(insn).c_str());
+    last_pc = state.pc;
+    last_bits = bits;
+    executions = 1;
+  } else {
+    executions++;
+  }
 }
 
-static bool validate_vm(int max_xlen, reg_t vm)
+int processor_t::paddr_bits()
 {
-  if (max_xlen == 64 && (vm == VM_SV39 || vm == VM_SV48))
-    return true;
-  if (max_xlen == 32 && vm == VM_SV32)
-    return true;
-  return vm == VM_MBARE;
+  assert(xlen == max_xlen);
+  return max_xlen == 64 ? 50 : 34;
 }
 
 void processor_t::set_csr(int which, reg_t val)
 {
   val = zext_xlen(val);
-  reg_t all_ints = MIP_SSIP | MIP_MSIP | MIP_STIP | MIP_MTIP | (1UL << IRQ_HOST);
-  reg_t s_ints = MIP_SSIP | MIP_STIP;
+  reg_t delegable_ints = MIP_SSIP | MIP_STIP | MIP_SEIP | (1 << IRQ_COP);
+  reg_t all_ints = delegable_ints | MIP_MSIP | MIP_MTIP;
   switch (which)
   {
     case CSR_FFLAGS:
@@ -273,50 +319,16 @@ void processor_t::set_csr(int which, reg_t val)
       state.fflags = (val & FSR_AEXC) >> FSR_AEXC_SHIFT;
       state.frm = (val & FSR_RD) >> FSR_RD_SHIFT;
       break;
-    case CSR_MTIME:
-    case CSR_STIMEW:
-      // this implementation ignores writes to MTIME
-      break;
-    case CSR_MTIMEH:
-    case CSR_STIMEHW:
-      // this implementation ignores writes to MTIME
-      break;
-    case CSR_TIMEW:
-      val -= sim->rtc;
-      if (xlen == 32)
-        state.sutime_delta = val | (state.sutime_delta >> 32 << 32);
-      else
-        state.sutime_delta = val;
-      break;
-    case CSR_TIMEHW:
-      val = ((val << 32) - sim->rtc) >> 32;
-      state.sutime_delta = (val << 32) | (uint32_t)state.sutime_delta;
-      break;
-    case CSR_CYCLEW:
-    case CSR_INSTRETW:
-      val -= state.minstret;
-      if (xlen == 32)
-        state.suinstret_delta = val | (state.suinstret_delta >> 32 << 32);
-      else
-        state.suinstret_delta = val;
-      break;
-    case CSR_CYCLEHW:
-    case CSR_INSTRETHW:
-      val = ((val << 32) - state.minstret) >> 32;
-      state.suinstret_delta = (val << 32) | (uint32_t)state.suinstret_delta;
-      break;
     case CSR_MSTATUS: {
-      if ((val ^ state.mstatus) & (MSTATUS_VM | MSTATUS_MPP | MSTATUS_MPRV))
+      if ((val ^ state.mstatus) &
+          (MSTATUS_MPP | MSTATUS_MPRV | MSTATUS_SUM | MSTATUS_MXR))
         mmu->flush_tlb();
 
       reg_t mask = MSTATUS_SIE | MSTATUS_SPIE | MSTATUS_MIE | MSTATUS_MPIE
-                 | MSTATUS_SPP | MSTATUS_MPRV | MSTATUS_FS
-                 | (ext ? MSTATUS_XS : 0);
-
-      if (validate_vm(max_xlen, get_field(val, MSTATUS_VM)))
-        mask |= MSTATUS_VM;
-      if (validate_priv(get_field(val, MSTATUS_MPP)))
-        mask |= MSTATUS_MPP;
+                 | MSTATUS_SPP | MSTATUS_FS | MSTATUS_MPRV | MSTATUS_SUM
+                 | MSTATUS_MPP | MSTATUS_MXR | MSTATUS_TW | MSTATUS_TVM
+                 | MSTATUS_TSR | MSTATUS_UXL | MSTATUS_SXL |
+                 (ext ? MSTATUS_XS : 0);
 
       state.mstatus = (state.mstatus & ~mask) | (val & mask);
 
@@ -327,24 +339,22 @@ void processor_t::set_csr(int which, reg_t val)
       else
         state.mstatus = set_field(state.mstatus, MSTATUS64_SD, dirty);
 
-      // spike supports the notion of xlen < max_xlen, but current priv spec
-      // doesn't provide a mechanism to run RV32 software on an RV64 machine
+      state.mstatus = set_field(state.mstatus, MSTATUS_UXL, xlen_to_uxl(max_xlen));
+      state.mstatus = set_field(state.mstatus, MSTATUS_SXL, xlen_to_uxl(max_xlen));
+      // U-XLEN == S-XLEN == M-XLEN
       xlen = max_xlen;
       break;
     }
     case CSR_MIP: {
-      reg_t mask = all_ints &~ MIP_MTIP;
+      reg_t mask = MIP_SSIP | MIP_STIP;
       state.mip = (state.mip & ~mask) | (val & mask);
       break;
     }
-    case CSR_MIPI:
-      state.mip = set_field(state.mip, MIP_MSIP, val & 1);
-      break;
     case CSR_MIE:
       state.mie = (state.mie & ~all_ints) | (val & all_ints);
       break;
     case CSR_MIDELEG:
-      state.mideleg = (state.mideleg & ~s_ints) | (val & s_ints);
+      state.mideleg = (state.mideleg & ~delegable_ints) | (val & delegable_ints);
       break;
     case CSR_MEDELEG: {
       reg_t mask = 0;
@@ -354,49 +364,150 @@ void processor_t::set_csr(int which, reg_t val)
       state.medeleg = (state.medeleg & ~mask) | (val & mask);
       break;
     }
+    case CSR_MINSTRET:
+    case CSR_MCYCLE:
+      if (xlen == 32)
+        state.minstret = (state.minstret >> 32 << 32) | (val & 0xffffffffU);
+      else
+        state.minstret = val;
+      break;
+    case CSR_MINSTRETH:
+    case CSR_MCYCLEH:
+      state.minstret = (val << 32) | (state.minstret << 32 >> 32);
+      break;
+    case CSR_SCOUNTEREN:
+      state.scounteren = val;
+      break;
+    case CSR_MCOUNTEREN:
+      state.mcounteren = val;
+      break;
     case CSR_SSTATUS: {
       reg_t mask = SSTATUS_SIE | SSTATUS_SPIE | SSTATUS_SPP | SSTATUS_FS
-                 | SSTATUS_XS;
-      set_csr(CSR_MSTATUS, (state.mstatus & ~mask) | (val & mask));
-      break;
+                 | SSTATUS_XS | SSTATUS_SUM | SSTATUS_MXR;
+      return set_csr(CSR_MSTATUS, (state.mstatus & ~mask) | (val & mask));
     }
     case CSR_SIP: {
-      reg_t mask = s_ints &~ MIP_STIP;
-      state.mip = (state.mip & ~mask) | (val & mask);
-      break;
+      reg_t mask = MIP_SSIP & state.mideleg;
+      return set_csr(CSR_MIP, (state.mip & ~mask) | (val & mask));
     }
-    case CSR_SIE: {
-      reg_t mask = s_ints;
-      state.mie = (state.mie & ~mask) | (val & mask);
+    case CSR_SIE:
+      return set_csr(CSR_MIE,
+                     (state.mie & ~state.mideleg) | (val & state.mideleg));
+    case CSR_SPTBR: {
+      mmu->flush_tlb();
+      if (max_xlen == 32)
+        state.sptbr = val & (SPTBR32_PPN | SPTBR32_MODE);
+      if (max_xlen == 64 && (get_field(val, SPTBR64_MODE) == SPTBR_MODE_OFF ||
+                             get_field(val, SPTBR64_MODE) == SPTBR_MODE_SV39 ||
+                             get_field(val, SPTBR64_MODE) == SPTBR_MODE_SV48))
+        state.sptbr = val & (SPTBR64_PPN | SPTBR64_MODE);
       break;
     }
     case CSR_SEPC: state.sepc = val; break;
     case CSR_STVEC: state.stvec = val >> 2 << 2; break;
-    case CSR_SPTBR: state.sptbr = val & -PGSIZE; break;
     case CSR_SSCRATCH: state.sscratch = val; break;
     case CSR_SCAUSE: state.scause = val; break;
     case CSR_SBADADDR: state.sbadaddr = val; break;
     case CSR_MEPC: state.mepc = val; break;
+    case CSR_MTVEC: state.mtvec = val & ~(reg_t)2; break;
     case CSR_MSCRATCH: state.mscratch = val; break;
     case CSR_MCAUSE: state.mcause = val; break;
     case CSR_MBADADDR: state.mbadaddr = val; break;
-    case CSR_MTIMECMP:
-      state.mip &= ~MIP_MTIP;
-      state.mtimecmp = val;
+    case CSR_MISA: {
+      if (!(val & (1L << ('F' - 'A'))))
+        val &= ~(1L << ('D' - 'A'));
+
+      // allow MAFDC bits in MISA to be modified
+      reg_t mask = 0;
+      mask |= 1L << ('M' - 'A');
+      mask |= 1L << ('A' - 'A');
+      mask |= 1L << ('F' - 'A');
+      mask |= 1L << ('D' - 'A');
+      mask |= 1L << ('C' - 'A');
+      mask &= max_isa;
+
+      isa = (val & mask) | (isa & ~mask);
+      break;
+    }
+    case CSR_TSELECT:
+      if (val < state.num_triggers) {
+        state.tselect = val;
+      }
+      break;
+    case CSR_TDATA1:
+      {
+        mcontrol_t *mc = &state.mcontrol[state.tselect];
+        if (mc->dmode && !state.dcsr.cause) {
+          break;
+        }
+        mc->dmode = get_field(val, MCONTROL_DMODE(xlen));
+        mc->select = get_field(val, MCONTROL_SELECT);
+        mc->timing = get_field(val, MCONTROL_TIMING);
+        mc->action = (mcontrol_action_t) get_field(val, MCONTROL_ACTION);
+        mc->chain = get_field(val, MCONTROL_CHAIN);
+        mc->match = (mcontrol_match_t) get_field(val, MCONTROL_MATCH);
+        mc->m = get_field(val, MCONTROL_M);
+        mc->h = get_field(val, MCONTROL_H);
+        mc->s = get_field(val, MCONTROL_S);
+        mc->u = get_field(val, MCONTROL_U);
+        mc->execute = get_field(val, MCONTROL_EXECUTE);
+        mc->store = get_field(val, MCONTROL_STORE);
+        mc->load = get_field(val, MCONTROL_LOAD);
+        // Assume we're here because of csrw.
+        if (mc->execute)
+          mc->timing = 0;
+        trigger_updated();
+      }
+      break;
+    case CSR_TDATA2:
+      if (state.mcontrol[state.tselect].dmode && !state.dcsr.cause) {
+        break;
+      }
+      if (state.tselect < state.num_triggers) {
+        state.tdata2[state.tselect] = val;
+      }
+      break;
+    case CSR_DCSR:
+      state.dcsr.prv = get_field(val, DCSR_PRV);
+      state.dcsr.step = get_field(val, DCSR_STEP);
+      // TODO: ndreset and fullreset
+      state.dcsr.ebreakm = get_field(val, DCSR_EBREAKM);
+      state.dcsr.ebreakh = get_field(val, DCSR_EBREAKH);
+      state.dcsr.ebreaks = get_field(val, DCSR_EBREAKS);
+      state.dcsr.ebreaku = get_field(val, DCSR_EBREAKU);
+      state.dcsr.halt = get_field(val, DCSR_HALT);
       break;
-    case CSR_MTOHOST:
-      if (state.tohost == 0)
-        state.tohost = val;
+    case CSR_DPC:
+      state.dpc = val;
       break;
-    case CSR_MFROMHOST:
-      state.mip = (state.mip & ~(1 << IRQ_HOST)) | (val ? (1 << IRQ_HOST) : 0);
-      state.fromhost = val;
+    case CSR_DSCRATCH:
+      state.dscratch = val;
       break;
   }
 }
 
 reg_t processor_t::get_csr(int which)
 {
+  uint32_t ctr_en = -1;
+  if (state.prv < PRV_M)
+    ctr_en &= state.mcounteren;
+  if (state.prv < PRV_S)
+    ctr_en &= state.scounteren;
+  bool ctr_ok = (ctr_en >> (which & 31)) & 1;
+
+  if (ctr_ok) {
+    if (which >= CSR_HPMCOUNTER3 && which <= CSR_HPMCOUNTER31)
+      return 0;
+    if (xlen == 32 && which >= CSR_HPMCOUNTER3H && which <= CSR_HPMCOUNTER31H)
+      return 0;
+  }
+  if (which >= CSR_MHPMCOUNTER3 && which <= CSR_MHPMCOUNTER31)
+    return 0;
+  if (xlen == 32 && which >= CSR_MHPMCOUNTER3H && which <= CSR_MHPMCOUNTER31H)
+    return 0;
+  if (which >= CSR_MHPMEVENT3 && which <= CSR_MHPMEVENT31)
+    return 0;
+
   switch (which)
   {
     case CSR_FFLAGS:
@@ -414,44 +525,32 @@ reg_t processor_t::get_csr(int which)
       if (!supports_extension('F'))
         break;
       return (state.fflags << FSR_AEXC_SHIFT) | (state.frm << FSR_RD_SHIFT);
-    case CSR_MTIME:
-    case CSR_STIME:
-    case CSR_STIMEW:
-      return sim->rtc;
-    case CSR_MTIMEH:
-    case CSR_STIMEH:
-    case CSR_STIMEHW:
-      return sim->rtc >> 32;
-    case CSR_TIME:
-    case CSR_TIMEW:
-      return sim->rtc + state.sutime_delta;
-    case CSR_CYCLE:
-    case CSR_CYCLEW:
     case CSR_INSTRET:
-    case CSR_INSTRETW:
-      return state.minstret + state.suinstret_delta;
-    case CSR_TIMEH:
-    case CSR_TIMEHW:
-      if (xlen == 64)
-        break;
-      return (sim->rtc + state.sutime_delta) >> 32;
-    case CSR_CYCLEH:
-    case CSR_INSTRETH:
-    case CSR_CYCLEHW:
-    case CSR_INSTRETHW:
-      if (xlen == 64)
-        break;
-      return (state.minstret + state.suinstret_delta) >> 32;
+    case CSR_CYCLE:
+      if (ctr_ok)
+        return state.minstret;
+      break;
+    case CSR_MINSTRET:
+    case CSR_MCYCLE:
+      return state.minstret;
+    case CSR_MINSTRETH:
+    case CSR_MCYCLEH:
+      if (xlen == 32)
+        return state.minstret >> 32;
+      break;
+    case CSR_SCOUNTEREN: return state.scounteren;
+    case CSR_MCOUNTEREN: return state.mcounteren;
     case CSR_SSTATUS: {
-      reg_t sstatus = state.mstatus &
-        (SSTATUS_SIE | SSTATUS_SPIE | SSTATUS_SPP | SSTATUS_FS | SSTATUS_XS);
+      reg_t mask = SSTATUS_SIE | SSTATUS_SPIE | SSTATUS_SPP | SSTATUS_FS
+                 | SSTATUS_XS | SSTATUS_SUM | SSTATUS_UXL;
+      reg_t sstatus = state.mstatus & mask;
       if ((sstatus & SSTATUS_FS) == SSTATUS_FS ||
           (sstatus & SSTATUS_XS) == SSTATUS_XS)
         sstatus |= (xlen == 32 ? SSTATUS32_SD : SSTATUS64_SD);
       return sstatus;
     }
-    case CSR_SIP: return state.mip & (MIP_SSIP | MIP_STIP);
-    case CSR_SIE: return state.mie & (MIP_SSIP | MIP_STIP);
+    case CSR_SIP: return state.mip & state.mideleg;
+    case CSR_SIE: return state.mie & state.mideleg;
     case CSR_SEPC: return state.sepc;
     case CSR_SBADADDR: return state.sbadaddr;
     case CSR_STVEC: return state.stvec;
@@ -459,55 +558,85 @@ reg_t processor_t::get_csr(int which)
       if (max_xlen > xlen)
         return state.scause | ((state.scause >> (max_xlen-1)) << (xlen-1));
       return state.scause;
-    case CSR_SPTBR: return state.sptbr;
-    case CSR_SASID: return 0;
+    case CSR_SPTBR:
+      if (get_field(state.mstatus, MSTATUS_TVM))
+        require_privilege(PRV_M);
+      return state.sptbr;
     case CSR_SSCRATCH: return state.sscratch;
     case CSR_MSTATUS: return state.mstatus;
     case CSR_MIP: return state.mip;
-    case CSR_MIPI: return 0;
     case CSR_MIE: return state.mie;
     case CSR_MEPC: return state.mepc;
     case CSR_MSCRATCH: return state.mscratch;
     case CSR_MCAUSE: return state.mcause;
     case CSR_MBADADDR: return state.mbadaddr;
-    case CSR_MTIMECMP: return state.mtimecmp;
-    case CSR_MCPUID: return cpuid;
-    case CSR_MIMPID: return IMPL_ROCKET;
+    case CSR_MISA: return isa;
+    case CSR_MARCHID: return 0;
+    case CSR_MIMPID: return 0;
+    case CSR_MVENDORID: return 0;
     case CSR_MHARTID: return id;
-    case CSR_MTVEC: return DEFAULT_MTVEC;
+    case CSR_MTVEC: return state.mtvec;
     case CSR_MEDELEG: return state.medeleg;
     case CSR_MIDELEG: return state.mideleg;
-    case CSR_MTOHOST:
-      sim->get_htif()->tick(); // not necessary, but faster
-      return state.tohost;
-    case CSR_MFROMHOST:
-      sim->get_htif()->tick(); // not necessary, but faster
-      return state.fromhost;
-    case CSR_MIOBASE: return sim->memsz;
-    case CSR_UARCH0:
-    case CSR_UARCH1:
-    case CSR_UARCH2:
-    case CSR_UARCH3:
-    case CSR_UARCH4:
-    case CSR_UARCH5:
-    case CSR_UARCH6:
-    case CSR_UARCH7:
-    case CSR_UARCH8:
-    case CSR_UARCH9:
-    case CSR_UARCH10:
-    case CSR_UARCH11:
-    case CSR_UARCH12:
-    case CSR_UARCH13:
-    case CSR_UARCH14:
-    case CSR_UARCH15:
-      return 0;
+    case CSR_TSELECT: return state.tselect;
+    case CSR_TDATA1:
+      if (state.tselect < state.num_triggers) {
+        reg_t v = 0;
+        mcontrol_t *mc = &state.mcontrol[state.tselect];
+        v = set_field(v, MCONTROL_TYPE(xlen), mc->type);
+        v = set_field(v, MCONTROL_DMODE(xlen), mc->dmode);
+        v = set_field(v, MCONTROL_MASKMAX(xlen), mc->maskmax);
+        v = set_field(v, MCONTROL_SELECT, mc->select);
+        v = set_field(v, MCONTROL_TIMING, mc->timing);
+        v = set_field(v, MCONTROL_ACTION, mc->action);
+        v = set_field(v, MCONTROL_CHAIN, mc->chain);
+        v = set_field(v, MCONTROL_MATCH, mc->match);
+        v = set_field(v, MCONTROL_M, mc->m);
+        v = set_field(v, MCONTROL_H, mc->h);
+        v = set_field(v, MCONTROL_S, mc->s);
+        v = set_field(v, MCONTROL_U, mc->u);
+        v = set_field(v, MCONTROL_EXECUTE, mc->execute);
+        v = set_field(v, MCONTROL_STORE, mc->store);
+        v = set_field(v, MCONTROL_LOAD, mc->load);
+        return v;
+      } else {
+        return 0;
+      }
+      break;
+    case CSR_TDATA2:
+      if (state.tselect < state.num_triggers) {
+        return state.tdata2[state.tselect];
+      } else {
+        return 0;
+      }
+      break;
+    case CSR_TDATA3: return 0;
+    case CSR_DCSR:
+      {
+        uint32_t v = 0;
+        v = set_field(v, DCSR_XDEBUGVER, 1);
+        v = set_field(v, DCSR_EBREAKM, state.dcsr.ebreakm);
+        v = set_field(v, DCSR_EBREAKH, state.dcsr.ebreakh);
+        v = set_field(v, DCSR_EBREAKS, state.dcsr.ebreaks);
+        v = set_field(v, DCSR_EBREAKU, state.dcsr.ebreaku);
+        v = set_field(v, DCSR_STOPCYCLE, 0);
+        v = set_field(v, DCSR_STOPTIME, 0);
+        v = set_field(v, DCSR_CAUSE, state.dcsr.cause);
+        v = set_field(v, DCSR_STEP, state.dcsr.step);
+        v = set_field(v, DCSR_PRV, state.dcsr.prv);
+        return v;
+      }
+    case CSR_DPC:
+      return state.dpc;
+    case CSR_DSCRATCH:
+      return state.dscratch;
   }
-  throw trap_illegal_instruction();
+  throw trap_illegal_instruction(0);
 }
 
 reg_t illegal_instruction(processor_t* p, insn_t insn, reg_t pc)
 {
-  throw trap_illegal_instruction();
+  throw trap_illegal_instruction(0);
 }
 
 insn_func_t processor_t::decode_insn(insn_t insn)
@@ -556,7 +685,7 @@ void processor_t::build_opcode_map()
   std::sort(instructions.begin(), instructions.end(), cmp());
 
   for (size_t i = 0; i < OPCODE_CACHE_SIZE; i++)
-    opcode_cache[i] = {1, 0, &illegal_instruction, &illegal_instruction};
+    opcode_cache[i] = {0, 0, &illegal_instruction, &illegal_instruction};
 }
 
 void processor_t::register_extension(extension_t* x)
@@ -590,23 +719,51 @@ void processor_t::register_base_instructions()
 
 bool processor_t::load(reg_t addr, size_t len, uint8_t* bytes)
 {
-  try {
-    auto res = get_csr(addr / (max_xlen / 8));
-    memcpy(bytes, &res, len);
-    return true;
-  } catch (trap_illegal_instruction& t) {
-    return false;
+  switch (addr)
+  {
+    case 0:
+      if (len <= 4) {
+        memset(bytes, 0, len);
+        bytes[0] = get_field(state.mip, MIP_MSIP);
+        return true;
+      }
+      break;
   }
+
+  return false;
 }
 
 bool processor_t::store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes)
 {
-  try {
-    reg_t value = 0;
-    memcpy(&value, bytes, len);
-    set_csr(addr / (max_xlen / 8), value);
-    return true;
-  } catch (trap_illegal_instruction& t) {
-    return false;
+  switch (addr)
+  {
+    case 0:
+      if (len <= 4) {
+        state.mip = set_field(state.mip, MIP_MSIP, bytes[0]);
+        return true;
+      }
+      break;
+  }
+
+  return false;
+}
+
+void processor_t::trigger_updated()
+{
+  mmu->flush_tlb();
+  mmu->check_triggers_fetch = false;
+  mmu->check_triggers_load = false;
+  mmu->check_triggers_store = false;
+
+  for (unsigned i = 0; i < state.num_triggers; i++) {
+    if (state.mcontrol[i].execute) {
+      mmu->check_triggers_fetch = true;
+    }
+    if (state.mcontrol[i].load) {
+      mmu->check_triggers_load = true;
+    }
+    if (state.mcontrol[i].store) {
+      mmu->check_triggers_store = true;
+    }
   }
 }