Abstract register read mostly working.
authorTim Newsome <tim@sifive.com>
Mon, 13 Feb 2017 17:53:23 +0000 (09:53 -0800)
committerTim Newsome <tim@sifive.com>
Mon, 13 Feb 2017 17:53:23 +0000 (09:53 -0800)
Fails with not supported for 128-bit.
Fails with exception (on rv32) with 64-bit.
Succeeds (on rv32) with 32-bit.

riscv/debug_module.cc
riscv/debug_module.h
riscv/decode.h
riscv/jtag_dtm.cc
riscv/processor.cc
riscv/sim.cc

index e9619c47825b01aa08df81458ce794849ebd6530..1a165e437965a8015e02c6fb1fa33fbccab53905 100644 (file)
 #  define D(x)
 #endif
 
+///////////////////////// debug_module_data_t
+
+debug_module_data_t::debug_module_data_t()
+{
+  memset(data, 0, sizeof(data));
+}
+
+bool debug_module_data_t::load(reg_t addr, size_t len, uint8_t* bytes)
+{
+  D(fprintf(stderr, "debug_module_data_t load 0x%lx bytes at 0x%lx\n", len,
+        addr));
+
+  if (addr + len < sizeof(data)) {
+    memcpy(bytes, data + addr, len);
+    return true;
+  }
+
+  fprintf(stderr, "ERROR: invalid load from debug_module_data_t: %zd bytes at 0x%016"
+          PRIx64 "\n", len, addr);
+
+  return false;
+}
+
+bool debug_module_data_t::store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes)
+{
+  D(fprintf(stderr, "debug_module_data_t store 0x%lx bytes at 0x%lx\n", len,
+        addr));
+
+  if (addr + len < sizeof(data)) {
+    memcpy(data + addr, bytes, len);
+    return true;
+  }
+
+  fprintf(stderr, "ERROR: invalid store to debug_module_data_t: %zd bytes at 0x%016"
+          PRIx64 "\n", len, addr);
+  return false;
+}
+
+uint32_t debug_module_data_t::read32(reg_t addr) const
+{
+  assert(addr + 4 <= sizeof(data));
+  return data[addr] |
+    (data[addr + 1] << 8) |
+    (data[addr + 2] << 16) |
+    (data[addr + 3] << 24);
+}
+
+void debug_module_data_t::write32(reg_t addr, uint32_t value)
+{
+  fprintf(stderr, "debug_module_data_t::write32(0x%lx, 0x%x)\n", addr, value);
+  assert(addr + 4 <= sizeof(data));
+  data[addr] = value & 0xff;
+  data[addr + 1] = (value >> 8) & 0xff;
+  data[addr + 2] = (value >> 16) & 0xff;
+  data[addr + 3] = (value >> 24) & 0xff;
+}
+
+///////////////////////// debug_module_t
+
 debug_module_t::debug_module_t(sim_t *sim) : sim(sim)
 {
   dmcontrol = {0};
   dmcontrol.version = 1;
 
-  for (unsigned i = 0; i < 1024; i++) {
-    write32(debug_rom_entry, i, jal(0, 0));
+  for (unsigned i = 0; i < DEBUG_ROM_ENTRY_SIZE / 4; i++) {
+    write32(debug_rom_entry, i, jal(ZERO, 0));
     halted[i] = false;
   }
 
-  for (unsigned i = 0; i < datacount; i++) {
-    data[i] = 0;
-  }
-
   for (unsigned i = 0; i < progsize; i++) {
     ibuf[i] = 0;
   }
@@ -41,24 +96,54 @@ void debug_module_t::reset()
       proc->halt_request = false;
   }
 
-  dmcontrol.haltreq = 0;
-  dmcontrol.reset = 0;
-  dmcontrol.dmactive = 0;
-  dmcontrol.hartsel = 0;
+  dmcontrol = {0};
   dmcontrol.authenticated = 1;
   dmcontrol.version = 1;
-  dmcontrol.authbusy = 0;
   dmcontrol.authtype = dmcontrol.AUTHTYPE_NOAUTH;
-  abstractcs = datacount << DMI_ABSTRACTCS_DATACOUNT_OFFSET;
+
+  abstractcs = {0};
+  abstractcs.datacount = sizeof(dmdata.data) / 4;
+}
+
+void debug_module_t::add_device(bus_t *bus) {
+  bus->add_device(DEBUG_START, this);
+  bus->add_device(DEBUG_EXCHANGE, &dmdata);
 }
 
 bool debug_module_t::load(reg_t addr, size_t len, uint8_t* bytes)
 {
+  D(fprintf(stderr, "load 0x%lx bytes at 0x%lx\n",
+        len, addr));
   addr = DEBUG_START + addr;
 
-  if (addr >= DEBUG_ROM_ENTRY && addr <= DEBUG_ROM_CODE) {
+  if (addr >= DEBUG_ROM_ENTRY &&
+      addr < DEBUG_ROM_ENTRY + DEBUG_ROM_ENTRY_SIZE) {
     halted[(addr - DEBUG_ROM_ENTRY) / 4] = true;
     memcpy(bytes, debug_rom_entry + addr - DEBUG_ROM_ENTRY, len);
+
+    if (read32(debug_rom_entry, dmcontrol.hartsel) == jal(ZERO, 0)) {
+      // We're here in an infinite loop. That means that whatever abstract
+      // command has complete.
+      abstractcs.busy = false;
+    }
+    return true;
+  }
+
+  // Restore the jump-to-self loop.
+  write32(debug_rom_entry, dmcontrol.hartsel, jal(ZERO, 0));
+
+  if (addr >= DEBUG_ROM_CODE &&
+      addr < DEBUG_ROM_CODE + DEBUG_ROM_CODE_SIZE) {
+    memcpy(bytes, debug_rom_code + addr - DEBUG_ROM_CODE, len);
+    return true;
+  }
+
+  if (addr >= DEBUG_ROM_EXCEPTION &&
+      addr < DEBUG_ROM_EXCEPTION + DEBUG_ROM_EXCEPTION_SIZE) {
+    memcpy(bytes, debug_rom_exception + addr - DEBUG_ROM_EXCEPTION, len);
+    if (abstractcs.cmderr == abstractcs.CMDERR_NONE) {
+      abstractcs.cmderr = abstractcs.CMDERR_EXCEPTION;
+    }
     return true;
   }
 
@@ -72,14 +157,6 @@ bool debug_module_t::store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes)
 {
   addr = DEBUG_START + addr;
 
-  if (addr & (len-1)) {
-    fprintf(stderr, "ERROR: unaligned store to debug module: %zd bytes at 0x%016"
-            PRIx64 "\n", len, addr);
-    return false;
-  }
-
-  // memcpy(debug_ram + addr - DEBUG_RAM_START, bytes, len);
-
   fprintf(stderr, "ERROR: invalid store to debug module: %zd bytes at 0x%016"
           PRIx64 "\n", len, addr);
   return false;
@@ -118,8 +195,8 @@ bool debug_module_t::dmi_read(unsigned address, uint32_t *value)
 {
   uint32_t result = 0;
   D(fprintf(stderr, "dmi_read(0x%x) -> ", address));
-  if (address >= DMI_DATA0 && address < DMI_DATA0 + datacount) {
-    result = data[address - DMI_DATA0];
+  if (address >= DMI_DATA0 && address < DMI_DATA0 + abstractcs.datacount) {
+    result = dmdata.read32(4 * (address - DMI_DATA0));
   } else if (address >= DMI_IBUF0 && address < DMI_IBUF0 + progsize) {
     result = ibuf[address - DMI_IBUF0];
   } else {
@@ -149,11 +226,24 @@ bool debug_module_t::dmi_read(unsigned address, uint32_t *value)
         }
         break;
       case DMI_ABSTRACTCS:
-        result = abstractcs;
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC7, abstractcs.autoexec7);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC6, abstractcs.autoexec6);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC5, abstractcs.autoexec5);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC4, abstractcs.autoexec4);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC3, abstractcs.autoexec3);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC2, abstractcs.autoexec2);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC1, abstractcs.autoexec1);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC0, abstractcs.autoexec0);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_CMDERR, abstractcs.cmderr);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_BUSY, abstractcs.busy);
+        result = set_field(result, DMI_ABSTRACTCS_DATACOUNT, abstractcs.datacount);
         break;
       case DMI_ACCESSCS:
         result = progsize << DMI_ACCESSCS_PROGSIZE_OFFSET;
         break;
+      case DMI_COMMAND:
+        result = 0;
+        break;
       default:
         D(fprintf(stderr, "error\n"));
         return false;
@@ -166,14 +256,74 @@ bool debug_module_t::dmi_read(unsigned address, uint32_t *value)
 
 bool debug_module_t::perform_abstract_command(uint32_t command)
 {
-  return false;
+  if (abstractcs.cmderr != abstractcs.CMDERR_NONE)
+    return true;
+  if (abstractcs.busy) {
+    abstractcs.cmderr = abstractcs.CMDERR_BUSY;
+    return true;
+  }
+
+  if ((command >> 24) == 0) {
+    // register access
+    unsigned size = get_field(command, AC_ACCESS_REGISTER_SIZE);
+    bool write = get_field(command, AC_ACCESS_REGISTER_WRITE);
+    unsigned regno = get_field(command, AC_ACCESS_REGISTER_REGNO);
+
+    if (regno < 0x1000 || regno >= 0x1020) {
+      abstractcs.cmderr = abstractcs.CMDERR_NOTSUP;
+      return true;
+    }
+
+    unsigned regnum = regno - 0x1000;
+
+    if (!halted[dmcontrol.hartsel]) {
+      abstractcs.cmderr = abstractcs.CMDERR_HALTRESUME;
+      return true;
+    }
+
+    switch (size) {
+      case 2:
+        if (write)
+          write32(debug_rom_code, 0, lw(regnum, ZERO, DEBUG_EXCHANGE));
+        else
+          write32(debug_rom_code, 0, sw(regnum, ZERO, DEBUG_EXCHANGE));
+        break;
+      case 3:
+        if (write)
+          write32(debug_rom_code, 0, ld(regnum, ZERO, DEBUG_EXCHANGE));
+        else
+          write32(debug_rom_code, 0, sd(regnum, ZERO, DEBUG_EXCHANGE));
+        break;
+      /*
+      case 4:
+        if (write)
+          write32(debug_rom_code, 0, lq(regnum, ZERO, DEBUG_EXCHANGE));
+        else
+          write32(debug_rom_code, 0, sq(regnum, ZERO, DEBUG_EXCHANGE));
+        break;
+        */
+      default:
+        abstractcs.cmderr = abstractcs.CMDERR_NOTSUP;
+        return true;
+    }
+    write32(debug_rom_code, 1, ebreak());
+
+    write32(debug_rom_entry, dmcontrol.hartsel,
+        jal(ZERO, DEBUG_ROM_CODE - (DEBUG_ROM_ENTRY + 4 * dmcontrol.hartsel)));
+    write32(debug_rom_exception, dmcontrol.hartsel,
+        jal(ZERO, (DEBUG_ROM_ENTRY + 4 * dmcontrol.hartsel) - DEBUG_ROM_EXCEPTION));
+    abstractcs.busy = true;
+  } else {
+    abstractcs.cmderr = abstractcs.CMDERR_NOTSUP;
+  }
+  return true;
 }
 
 bool debug_module_t::dmi_write(unsigned address, uint32_t value)
 {
   D(fprintf(stderr, "dmi_write(0x%x, 0x%x)\n", address, value));
-  if (address >= DMI_DATA0 && address < DMI_DATA0 + datacount) {
-    data[address - DMI_DATA0] = value;
+  if (address >= DMI_DATA0 && address < DMI_DATA0 + abstractcs.datacount) {
+    dmdata.write32(4 * (address - DMI_DATA0), value);
     return true;
   } else if (address >= DMI_IBUF0 && address < DMI_IBUF0 + progsize) {
     ibuf[address - DMI_IBUF0] = value;
@@ -197,8 +347,22 @@ bool debug_module_t::dmi_write(unsigned address, uint32_t value)
         }
         return true;
 
-      case DMI_ABSTRACTCS:
+      case DMI_COMMAND:
         return perform_abstract_command(value);
+
+      case DMI_ABSTRACTCS:
+        abstractcs.autoexec7 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC7);
+        abstractcs.autoexec6 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC6);
+        abstractcs.autoexec5 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC5);
+        abstractcs.autoexec4 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC4);
+        abstractcs.autoexec3 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC3);
+        abstractcs.autoexec2 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC2);
+        abstractcs.autoexec1 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC1);
+        abstractcs.autoexec0 = get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_AUTOEXEC0);
+        if (get_field(value, DMI_ABSTRACTCS_CMDERR) == abstractcs.CMDERR_NONE) {
+          abstractcs.cmderr = abstractcs.CMDERR_NONE;
+        }
+        break;
     }
   }
   return false;
index 5fae6a59c4eaf43530f7118a2efd6684bd37f891..15ff66c00b888adad38e3b617f78ef6aa98a67fa 100644 (file)
@@ -29,11 +29,48 @@ typedef struct {
   unsigned version;
 } dmcontrol_t;
 
+typedef struct {
+  bool autoexec7;
+  bool autoexec6;
+  bool autoexec5;
+  bool autoexec4;
+  bool autoexec3;
+  bool autoexec2;
+  bool autoexec1;
+  bool autoexec0;
+  enum {
+    CMDERR_NONE = 0,
+    CMDERR_BUSY = 1,
+    CMDERR_NOTSUP = 2,
+    CMDERR_EXCEPTION = 3,
+    CMDERR_HALTRESUME = 4,
+    CMDERR_OTHER = 7
+  } cmderr;
+  bool busy;
+  unsigned datacount;
+} abstractcs_t;
+
+class debug_module_data_t : public abstract_device_t
+{
+  public:
+    debug_module_data_t();
+
+    bool load(reg_t addr, size_t len, uint8_t* bytes);
+    bool store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes);
+
+    uint32_t read32(reg_t addr) const;
+    void write32(reg_t addr, uint32_t value);
+
+    uint8_t data[DEBUG_EXCHANGE_SIZE];
+};
+
 class debug_module_t : public abstract_device_t
 {
   public:
     debug_module_t(sim_t *sim);
 
+    void add_device(bus_t *bus);
+
     bool load(reg_t addr, size_t len, uint8_t* bytes);
     bool store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes);
 
@@ -69,18 +106,19 @@ class debug_module_t : public abstract_device_t
     std::set<uint32_t> interrupt;
     // Track which halt notifications from debugger to module are set.
     std::set<uint32_t> halt_notification;
-    uint8_t debug_rom_entry[1024 * 4];
+    uint8_t debug_rom_entry[DEBUG_ROM_ENTRY_SIZE];
+    uint8_t debug_rom_code[DEBUG_ROM_CODE_SIZE];
+    uint8_t debug_rom_exception[DEBUG_ROM_EXCEPTION_SIZE];
     bool halted[1024];
+    debug_module_data_t dmdata;
 
     void write32(uint8_t *rom, unsigned int index, uint32_t value);
     uint32_t read32(uint8_t *rom, unsigned int index);
 
-    static const unsigned datacount = 8;
     static const unsigned progsize = 8;
 
     dmcontrol_t dmcontrol;
-    uint32_t abstractcs;
-    uint32_t data[datacount];
+    abstractcs_t abstractcs;
     uint32_t ibuf[progsize];
 
     processor_t *current_proc() const;
index c34b07eddbbae6fbf9de925517f4427d919e0388..e78a587ef7da9d8b9ef848e2ddc0bc71417d4ba1 100644 (file)
@@ -227,11 +227,17 @@ private:
 
 #define DEBUG_START             0x20000
 #define DEBUG_ROM_ENTRY         DEBUG_START
-#define DEBUG_ROM_CODE          (DEBUG_ROM_ENTRY + 1024 * 4)
-#define DEBUG_ROM_EXCEPTION     (DEBUG_ROM_CODE + 4)
-#define DEBUG_RAM_START         (DEBUG_ROM_EXCEPTION + 256)
+#define DEBUG_ROM_ENTRY_SIZE    (1024 * 4)
+#define DEBUG_ROM_CODE          (DEBUG_ROM_ENTRY + DEBUG_ROM_ENTRY_SIZE)
+#define DEBUG_ROM_CODE_SIZE     256
+#define DEBUG_ROM_EXCEPTION     (DEBUG_ROM_CODE + DEBUG_ROM_CODE_SIZE)
+#define DEBUG_ROM_EXCEPTION_SIZE        4
+#define DEBUG_RAM_START         (DEBUG_ROM_EXCEPTION + DEBUG_ROM_EXCEPTION_SIZE)
 #define DEBUG_RAM_SIZE          64
 #define DEBUG_RAM_END           (DEBUG_RAM_START + DEBUG_RAM_SIZE)
 #define DEBUG_END               DEBUG_RAM_END
 
+#define DEBUG_EXCHANGE          0x400
+#define DEBUG_EXCHANGE_SIZE     0x20
+
 #endif
index 3750f9db8a9c472a3d74bbfd425d2a304f469080..2ce194c2c4e13096bd229095b966f4629598f961 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
 #include "debug_module.h"
 #include "debug_defines.h"
 
-#if 1
+#if 0
 #  define D(x) x
 #else
 #  define D(x)
index 82f74448b93e07ffbeae097e3417aba8c67d4c61..064c4520569c2f850ff855561829a66c52d4cdcc 100644 (file)
@@ -213,6 +213,15 @@ void processor_t::take_trap(trap_t& t, reg_t epc)
           t.get_badaddr());
   }
 
+  if (state.dcsr.cause) {
+    if (t.cause() == CAUSE_BREAKPOINT) {
+      state.pc = debug_rom_entry();
+    } else {
+      state.pc = DEBUG_ROM_EXCEPTION;
+    }
+    return;
+  }
+
   if (t.cause() == CAUSE_BREAKPOINT && (
               (state.prv == PRV_M && state.dcsr.ebreakm) ||
               (state.prv == PRV_H && state.dcsr.ebreakh) ||
@@ -222,11 +231,6 @@ void processor_t::take_trap(trap_t& t, reg_t epc)
     return;
   }
 
-  if (state.dcsr.cause) {
-    state.pc = DEBUG_ROM_EXCEPTION;
-    return;
-  }
-
   // by default, trap to M-mode, unless delegated to S-mode
   reg_t bit = t.cause();
   reg_t deleg = state.medeleg;
index 461ae6ac211fb2d4e9420b91da4899e53613b5cf..033f12bc40983c211e09693037d56fcc8dcc2e26 100644 (file)
@@ -41,7 +41,7 @@ sim_t::sim_t(const char* isa, size_t nprocs, size_t mem_mb, bool halted,
     fprintf(stderr, "warning: only got %zu bytes of target mem (wanted %zu)\n",
             memsz, memsz0);
 
-  bus.add_device(DEBUG_START, &debug_module);
+  debug_module.add_device(&bus);
 
   debug_mmu = new mmu_t(this, NULL);