tests/tcg/xtensa/test_mmu.S

   1 #include "macros.inc"
   2
   3 test_suite mmu
   4
   5 .purgem test_init
   6
   7 .macro test_init
   8     movi    a2, 0x00000004
   9     idtlb   a2
  10     movi    a2, 0x00100004
  11     idtlb   a2
  12     movi    a2, 0x00200004
  13     idtlb   a2
  14     movi    a2, 0x00300004
  15     idtlb   a2
  16     movi    a2, 0x00000007
  17     idtlb   a2
  18 .endm
  19
  20 test tlb_group
  21     movi    a2, 0x04000002 /* PPN */
  22     movi    a3, 0x01200004 /* VPN */
  23     wdtlb   a2, a3
  24     witlb   a2, a3
  25     movi    a3, 0x00200004
  26     rdtlb0  a1, a3
  27     ritlb0  a2, a3
  28     movi    a3, 0x01000001
  29     assert  eq, a1, a3
  30     assert  eq, a2, a3
  31     movi    a3, 0x00200004
  32     rdtlb1  a1, a3
  33     ritlb1  a2, a3
  34     movi    a3, 0x04000002
  35     assert  eq, a1, a3
  36     assert  eq, a2, a3
  37     movi    a3, 0x01234567
  38     pdtlb   a1, a3
  39     pitlb   a2, a3
  40     movi    a3, 0x01234014
  41     assert  eq, a1, a3
  42     movi    a3, 0x0123400c
  43     assert  eq, a2, a3
  44     movi    a3, 0x00200004
  45     idtlb   a3
  46     iitlb   a3
  47     movi    a3, 0x01234567
  48     pdtlb   a1, a3
  49     pitlb   a2, a3
  50     movi    a3, 0x00000010
  51     and     a1, a1, a3
  52     assert  eqi, a1, 0
  53     movi    a3, 0x00000008
  54     and     a2, a2, a3
  55     assert  eqi, a2, 0
  56 test_end
  57
  58 test itlb_miss
  59     set_vector kernel, 1f
  60
  61     movi    a3, 0x00100000
  62     jx      a3
  63     test_fail
  64 1:
  65     rsr     a2, excvaddr
  66     assert  eq, a2, a3
  67     rsr     a2, exccause
  68     movi    a3, 16
  69     assert  eq, a2, a3
  70 test_end
  71
  72 test dtlb_miss
  73     set_vector kernel, 1f
  74
  75     movi    a3, 0x00100000
  76     l8ui    a2, a3, 0
  77     test_fail
  78 1:
  79     rsr     a2, excvaddr
  80     assert  eq, a2, a3
  81     rsr     a2, exccause
  82     movi    a3, 24
  83     assert  eq, a2, a3
  84 test_end
  85
  86 test itlb_multi_hit
  87     set_vector kernel, 1f
  88
  89     movi    a2, 0x04000002 /* PPN */
  90     movi    a3, 0xf0000004 /* VPN */
  91     witlb   a2, a3
  92     movi    a3, 0xf0000000
  93     pitlb   a2, a3
  94     test_fail
  95 1:
  96     rsr     a2, exccause
  97     movi    a3, 17
  98     assert  eq, a2, a3
  99 test_end
 100
 101 test dtlb_multi_hit
 102     set_vector kernel, 1f
 103
 104     movi    a2, 0x04000002 /* PPN */
 105     movi    a3, 0x01200004 /* VPN */
 106     wdtlb   a2, a3
 107     movi    a3, 0x01200007 /* VPN */
 108     wdtlb   a2, a3
 109     movi    a3, 0x01200000
 110     pdtlb   a2, a3
 111     test_fail
 112 1:
 113     rsr     a2, exccause
 114     movi    a3, 25
 115     assert  eq, a2, a3
 116 test_end
 117
 118 test inst_fetch_privilege
 119     set_vector kernel, 3f
 120
 121     movi    a2, 0x4004f
 122     wsr     a2, ps
 123 1:
 124     isync
 125     nop
 126 2:
 127     test_fail
 128 3:
 129     movi    a1, 1b
 130     rsr     a2, excvaddr
 131     rsr     a3, epc1
 132     assert  ge, a2, a1
 133     assert  ge, a3, a1
 134     movi    a1, 2b
 135     assert  lt, a2, a1
 136     assert  lt, a3, a1
 137     rsr     a2, exccause
 138     movi    a3, 18
 139     assert  eq, a2, a3
 140     rsr     a2, ps
 141     movi    a3, 0x4005f
 142     assert  eq, a2, a3
 143 test_end
 144
 145 test load_store_privilege
 146     set_vector kernel, 2f
 147
 148     movi    a3, 10f
 149     pitlb   a3, a3
 150     ritlb1  a2, a3
 151     movi    a1, 0x10
 152     or      a2, a2, a1
 153     movi    a1, 0x000ff000
 154     and     a3, a3, a1
 155     movi    a1, 4
 156     or      a3, a3, a1
 157     witlb   a2, a3
 158     movi    a3, 10f
 159     movi    a1, 0x000fffff
 160     and     a1, a3, a1
 161
 162     movi    a2, 0x04000003 /* PPN */
 163     movi    a3, 0x01200004 /* VPN */
 164     wdtlb   a2, a3
 165     movi    a3, 0x01200001
 166     movi    a2, 0x4004f
 167     jx      a1
 168 10:
 169     wsr     a2, ps
 170     isync
 171 1:
 172     l8ui    a2, a3, 0
 173     test_fail
 174 2:
 175     rsr     a2, excvaddr
 176     assert  eq, a2, a3
 177     rsr     a2, epc1
 178     movi    a3, 1b
 179     movi    a1, 0x000fffff
 180     and     a3, a3, a1
 181     assert  eq, a2, a3
 182     rsr     a2, exccause
 183     movi    a3, 26
 184     assert  eq, a2, a3
 185     rsr     a2, ps
 186     movi    a3, 0x4005f
 187     assert  eq, a2, a3
 188 test_end
 189
 190 test cring_load_store_privilege
 191     set_vector kernel, 0
 192     set_vector double, 2f
 193
 194     movi    a2, 0x04000003 /* PPN */
 195     movi    a3, 0x01200004 /* VPN */
 196     wdtlb   a2, a3
 197     movi    a3, 0x01200004
 198     movi    a2, 0x4005f    /* ring 1 + excm => cring == 0 */
 199     wsr     a2, ps
 200     isync
 201     l8ui    a2, a3, 0      /* cring used */
 202 1:
 203     l32e    a2, a3, -4     /* ring used */
 204     test_fail
 205 2:
 206     rsr     a2, excvaddr
 207     addi    a2, a2, 4
 208     assert  eq, a2, a3
 209     rsr     a2, depc
 210     movi    a3, 1b
 211     assert  eq, a2, a3
 212     rsr     a2, exccause
 213     movi    a3, 26
 214     assert  eq, a2, a3
 215     rsr     a2, ps
 216     movi    a3, 0x4005f
 217     assert  eq, a2, a3
 218 test_end
 219
 220 test inst_fetch_prohibited
 221     set_vector kernel, 2f
 222
 223     movi    a3, 10f
 224     pitlb   a3, a3
 225     ritlb1  a2, a3
 226     movi    a1, 0xfffff000
 227     and     a2, a2, a1
 228     movi    a1, 0x4
 229     or      a2, a2, a1
 230     movi    a1, 0x000ff000
 231     and     a3, a3, a1
 232     movi    a1, 4
 233     or      a3, a3, a1
 234     witlb   a2, a3
 235     movi    a3, 10f
 236     movi    a1, 0x000fffff
 237     and     a1, a3, a1
 238     jx      a1
 239     .align  4
 240 10:
 241     nop
 242     test_fail
 243 2:
 244     rsr     a2, excvaddr
 245     assert  eq, a2, a1
 246     rsr     a2, epc1
 247     assert  eq, a2, a1
 248     rsr     a2, exccause
 249     movi    a3, 20
 250     assert  eq, a2, a3
 251 test_end
 252
 253 test load_prohibited
 254     set_vector kernel, 2f
 255
 256     movi    a2, 0x0400000c /* PPN */
 257     movi    a3, 0x01200004 /* VPN */
 258     wdtlb   a2, a3
 259     movi    a3, 0x01200002
 260 1:
 261     l8ui    a2, a3, 0
 262     test_fail
 263 2:
 264     rsr     a2, excvaddr
 265     assert  eq, a2, a3
 266     rsr     a2, epc1
 267     movi    a3, 1b
 268     assert  eq, a2, a3
 269     rsr     a2, exccause
 270     movi    a3, 28
 271     assert  eq, a2, a3
 272 test_end
 273
 274 test store_prohibited
 275     set_vector kernel, 2f
 276
 277     movi    a2, 0x04000001 /* PPN */
 278     movi    a3, 0x01200004 /* VPN */
 279     wdtlb   a2, a3
 280     movi    a3, 0x01200003
 281     l8ui    a2, a3, 0
 282 1:
 283     s8i     a2, a3, 0
 284     test_fail
 285 2:
 286     rsr     a2, excvaddr
 287     assert  eq, a2, a3
 288     rsr     a2, epc1
 289     movi    a3, 1b
 290     assert  eq, a2, a3
 291     rsr     a2, exccause
 292     movi    a3, 29
 293     assert  eq, a2, a3
 294 test_end
 295
 296 /* Set up page table entry vaddr->paddr, ring=pte_ring, attr=pte_attr
 297  * and DTLB way 7 to cover this PTE, ring=pt_ring, attr=pt_attr
 298  */
 299 .macro pt_setup pt_ring, pt_attr, pte_ring, vaddr, paddr, pte_attr
 300     movi    a2, 0x80000000
 301     wsr     a2, ptevaddr
 302
 303     movi    a3, 0x80000007 | (((\vaddr) >> 10) & 0xfffff000) /* way 7 */
 304     movi    a4, 0x04000003 | ((\pt_ring) << 4) /* PADDR 64M */
 305     wdtlb   a4, a3
 306     isync
 307
 308     movi    a3, ((\paddr) & 0xfffff000) | ((\pte_ring) << 4) | (\pte_attr)
 309     movi    a1, ((\vaddr) >> 12) << 2
 310     add     a2, a1, a2
 311     s32i    a3, a2, 0
 312
 313     movi    a3, 0x80000007 | (((\vaddr) >> 10) & 0xfffff000) /* way 7 */
 314     movi    a4, 0x04000000 | ((\pt_ring) << 4) | (\pt_attr) /* PADDR 64M */
 315     wdtlb   a4, a3
 316     isync
 317
 318     movi    a3, (\vaddr)
 319 .endm
 320
 321 /* out: PS.RING=ring, PS.EXCM=excm, a3=vaddr */
 322 .macro go_ring ring, excm, vaddr
 323     movi    a3, 10f
 324     pitlb   a3, a3
 325     ritlb1  a2, a3
 326     movi    a1, 0x10
 327     or      a2, a2, a1
 328     movi    a1, 0x000ff000
 329     and     a3, a3, a1
 330     movi    a1, 4
 331     or      a3, a3, a1
 332     witlb   a2, a3
 333     movi    a3, 10f
 334     movi    a1, 0x000fffff
 335     and     a1, a3, a1
 336
 337     movi    a2, 0
 338     wsr     a2, excvaddr
 339
 340     movi    a3, \vaddr
 341     movi    a2, 0x4000f | ((\ring) << 6) | ((\excm) << 4)
 342     jx      a1
 343 10:
 344     wsr     a2, ps
 345     isync
 346 .endm
 347
 348 /* in: a3 -- virtual address to test */
 349 .macro assert_auto_tlb
 350     movi    a2, 0x4000f
 351     wsr     a2, ps
 352     isync
 353     pdtlb   a2, a3
 354     movi    a1, 0xfffff01f
 355     and     a2, a2, a1
 356     movi    a1, 0xfffff000
 357     and     a1, a1, a3
 358     xor     a1, a1, a2
 359     assert  gei, a1, 0x10
 360     movi    a2, 0x14
 361     assert  lt, a1, a2
 362 .endm
 363
 364 /* in: a3 -- virtual address to test */
 365 .macro assert_no_auto_tlb
 366     movi    a2, 0x4000f
 367     wsr     a2, ps
 368     isync
 369     pdtlb   a2, a3
 370     movi    a1, 0x10
 371     and     a1, a1, a2
 372     assert  eqi, a1, 0
 373 .endm
 374
 375 .macro assert_sr sr, v
 376     rsr     a2, \sr
 377     movi    a1, (\v)
 378     assert  eq, a1, a2
 379 .endm
 380
 381 .macro assert_epc1_1m vaddr
 382     movi    a2, (\vaddr)
 383     movi    a1, 0xfffff
 384     and     a1, a1, a2
 385     rsr     a2, epc1
 386     assert  eq, a1, a2
 387 .endm
 388
 389 test dtlb_autoload
 390     set_vector kernel, 0
 391
 392     pt_setup    0, 3, 1, 0x1000, 0x1000, 3
 393     assert_no_auto_tlb
 394
 395     l8ui    a1, a3, 0
 396
 397     rsr     a2, excvaddr
 398     assert  eq, a2, a3
 399
 400     assert_auto_tlb
 401 test_end
 402
 403 test autoload_load_store_privilege
 404     set_vector kernel, 0
 405     set_vector double, 2f
 406
 407     pt_setup    0, 3, 0, 0x2000, 0x2000, 3
 408     movi    a3, 0x2004
 409     assert_no_auto_tlb
 410
 411     movi    a2, 0x4005f    /* ring 1 + excm => cring == 0 */
 412     wsr     a2, ps
 413     isync
 414 1:
 415     l32e    a2, a3, -4     /* ring used */
 416     test_fail
 417 2:
 418     rsr     a2, excvaddr
 419     addi    a1, a3, -4
 420     assert  eq, a1, a2
 421
 422     assert_auto_tlb
 423     assert_sr depc, 1b
 424     assert_sr exccause, 26
 425 test_end
 426
 427 test autoload_pte_load_prohibited
 428     set_vector kernel, 2f
 429
 430     pt_setup    0, 3, 0, 0x3000, 0, 0xc
 431     assert_no_auto_tlb
 432 1:
 433     l32i    a2, a3, 0
 434     test_fail
 435 2:
 436     rsr     a2, excvaddr
 437     assert  eq, a2, a3
 438
 439     assert_auto_tlb
 440     assert_sr epc1, 1b
 441     assert_sr exccause, 28
 442 test_end
 443
 444 test autoload_pt_load_prohibited
 445     set_vector kernel, 2f
 446
 447     pt_setup    0, 0xc, 0, 0x4000, 0x4000, 3
 448     assert_no_auto_tlb
 449 1:
 450     l32i    a2, a3, 0
 451     test_fail
 452 2:
 453     rsr     a2, excvaddr
 454     assert  eq, a2, a3
 455
 456     assert_no_auto_tlb
 457     assert_sr epc1, 1b
 458     assert_sr exccause, 24
 459 test_end
 460
 461 test autoload_pt_privilege
 462     set_vector  kernel, 2f
 463     pt_setup    0, 3, 1, 0x5000, 0, 3
 464     go_ring     1, 0, 0x5001
 465
 466     l8ui    a2, a3, 0
 467 1:
 468     syscall
 469 2:
 470     rsr     a2, excvaddr
 471     assert  eq, a2, a3
 472
 473     assert_auto_tlb
 474     assert_epc1_1m 1b
 475     assert_sr exccause, 1
 476 test_end
 477
 478 test autoload_pte_privilege
 479     set_vector  kernel, 2f
 480     pt_setup    0, 3, 0, 0x6000, 0, 3
 481     go_ring     1, 0, 0x6001
 482 1:
 483     l8ui    a2, a3, 0
 484     syscall
 485 2:
 486     rsr     a2, excvaddr
 487     assert  eq, a2, a3
 488
 489     assert_auto_tlb
 490     assert_epc1_1m 1b
 491     assert_sr exccause, 26
 492 test_end
 493
 494 test autoload_3_level_pt
 495     set_vector  kernel, 2f
 496     pt_setup    1, 3, 1, 0x00400000, 0, 3
 497     pt_setup    1, 3, 1, 0x80001000, 0x2000000, 3
 498     go_ring     1, 0, 0x00400001
 499 1:
 500     l8ui    a2, a3, 0
 501     syscall
 502 2:
 503     rsr     a2, excvaddr
 504     assert  eq, a2, a3
 505
 506     assert_no_auto_tlb
 507     assert_epc1_1m 1b
 508     assert_sr exccause, 24
 509 test_end
 510
 511 test_suite_end