]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/blobdiff - target/riscv/cpu.h
target/riscv: cpu: Add a new 'resetvec' property
[mirror_qemu.git] / target / riscv / cpu.h
index 18d91d09204954a95df4155b53ad99d64628cb70..0d1728a8cd0a1ce32acdad21eea890cb1859ec91 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@
 #define RISCV_CPU_H
 
 #include "hw/core/cpu.h"
+#include "hw/registerfields.h"
 #include "exec/cpu-defs.h"
 #include "fpu/softfloat-types.h"
 
 #define TYPE_RISCV_CPU_ANY              RISCV_CPU_TYPE_NAME("any")
 #define TYPE_RISCV_CPU_BASE32           RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv32")
 #define TYPE_RISCV_CPU_BASE64           RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv64")
+#define TYPE_RISCV_CPU_IBEX             RISCV_CPU_TYPE_NAME("lowrisc-ibex")
 #define TYPE_RISCV_CPU_SIFIVE_E31       RISCV_CPU_TYPE_NAME("sifive-e31")
+#define TYPE_RISCV_CPU_SIFIVE_E34       RISCV_CPU_TYPE_NAME("sifive-e34")
 #define TYPE_RISCV_CPU_SIFIVE_E51       RISCV_CPU_TYPE_NAME("sifive-e51")
 #define TYPE_RISCV_CPU_SIFIVE_U34       RISCV_CPU_TYPE_NAME("sifive-u34")
 #define TYPE_RISCV_CPU_SIFIVE_U54       RISCV_CPU_TYPE_NAME("sifive-u54")
-/* Deprecated */
-#define TYPE_RISCV_CPU_RV32IMACU_NOMMU  RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv32imacu-nommu")
-#define TYPE_RISCV_CPU_RV32GCSU_V1_09_1 RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv32gcsu-v1.9.1")
-#define TYPE_RISCV_CPU_RV32GCSU_V1_10_0 RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv32gcsu-v1.10.0")
-#define TYPE_RISCV_CPU_RV64IMACU_NOMMU  RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv64imacu-nommu")
-#define TYPE_RISCV_CPU_RV64GCSU_V1_09_1 RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv64gcsu-v1.9.1")
-#define TYPE_RISCV_CPU_RV64GCSU_V1_10_0 RISCV_CPU_TYPE_NAME("rv64gcsu-v1.10.0")
 
 #define RV32 ((target_ulong)1 << (TARGET_LONG_BITS - 2))
 #define RV64 ((target_ulong)2 << (TARGET_LONG_BITS - 2))
 #define RVA RV('A')
 #define RVF RV('F')
 #define RVD RV('D')
+#define RVV RV('V')
 #define RVC RV('C')
 #define RVS RV('S')
 #define RVU RV('U')
+#define RVH RV('H')
 
 /* S extension denotes that Supervisor mode exists, however it is possible
    to have a core that support S mode but does not have an MMU and there
@@ -78,10 +76,11 @@ enum {
     RISCV_FEATURE_MISA
 };
 
-#define PRIV_VERSION_1_09_1 0x00010901
 #define PRIV_VERSION_1_10_0 0x00011000
 #define PRIV_VERSION_1_11_0 0x00011100
 
+#define VEXT_VERSION_0_07_1 0x00000701
+
 #define TRANSLATE_PMP_FAIL 2
 #define TRANSLATE_FAIL 1
 #define TRANSLATE_SUCCESS 0
@@ -93,9 +92,26 @@ typedef struct CPURISCVState CPURISCVState;
 
 #include "pmp.h"
 
+#define RV_VLEN_MAX 256
+
+FIELD(VTYPE, VLMUL, 0, 2)
+FIELD(VTYPE, VSEW, 2, 3)
+FIELD(VTYPE, VEDIV, 5, 2)
+FIELD(VTYPE, RESERVED, 7, sizeof(target_ulong) * 8 - 9)
+FIELD(VTYPE, VILL, sizeof(target_ulong) * 8 - 1, 1)
+
 struct CPURISCVState {
     target_ulong gpr[32];
     uint64_t fpr[32]; /* assume both F and D extensions */
+
+    /* vector coprocessor state. */
+    uint64_t vreg[32 * RV_VLEN_MAX / 64] QEMU_ALIGNED(16);
+    target_ulong vxrm;
+    target_ulong vxsat;
+    target_ulong vl;
+    target_ulong vstart;
+    target_ulong vtype;
+
     target_ulong pc;
     target_ulong load_res;
     target_ulong load_val;
@@ -103,8 +119,10 @@ struct CPURISCVState {
     target_ulong frm;
 
     target_ulong badaddr;
+    target_ulong guest_phys_fault_addr;
 
     target_ulong priv_ver;
+    target_ulong vext_ver;
     target_ulong misa;
     target_ulong misa_mask;
 
@@ -116,21 +134,19 @@ struct CPURISCVState {
 
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
     target_ulong priv;
+    /* This contains QEMU specific information about the virt state. */
+    target_ulong virt;
     target_ulong resetvec;
 
     target_ulong mhartid;
     target_ulong mstatus;
 
-    /*
-     * CAUTION! Unlike the rest of this struct, mip is accessed asynchonously
-     * by I/O threads. It should be read with atomic_read. It should be updated
-     * using riscv_cpu_update_mip with the iothread mutex held. The iothread
-     * mutex must be held because mip must be consistent with the CPU inturrept
-     * state. riscv_cpu_update_mip calls cpu_interrupt or cpu_reset_interrupt
-     * wuth the invariant that CPU_INTERRUPT_HARD is set iff mip is non-zero.
-     * mip is 32-bits to allow atomic_read on 32-bit hosts.
-     */
-    uint32_t mip;
+    target_ulong mip;
+
+#ifdef TARGET_RISCV32
+    target_ulong mstatush;
+#endif
+
     uint32_t miclaim;
 
     target_ulong mie;
@@ -151,6 +167,43 @@ struct CPURISCVState {
     target_ulong mcause;
     target_ulong mtval;  /* since: priv-1.10.0 */
 
+    /* Hypervisor CSRs */
+    target_ulong hstatus;
+    target_ulong hedeleg;
+    target_ulong hideleg;
+    target_ulong hcounteren;
+    target_ulong htval;
+    target_ulong htinst;
+    target_ulong hgatp;
+    uint64_t htimedelta;
+
+    /* Virtual CSRs */
+    target_ulong vsstatus;
+    target_ulong vstvec;
+    target_ulong vsscratch;
+    target_ulong vsepc;
+    target_ulong vscause;
+    target_ulong vstval;
+    target_ulong vsatp;
+#ifdef TARGET_RISCV32
+    target_ulong vsstatush;
+#endif
+
+    target_ulong mtval2;
+    target_ulong mtinst;
+
+    /* HS Backup CSRs */
+    target_ulong stvec_hs;
+    target_ulong sscratch_hs;
+    target_ulong sepc_hs;
+    target_ulong scause_hs;
+    target_ulong stval_hs;
+    target_ulong satp_hs;
+    target_ulong mstatus_hs;
+#ifdef TARGET_RISCV32
+    target_ulong mstatush_hs;
+#endif
+
     target_ulong scounteren;
     target_ulong mcounteren;
 
@@ -165,6 +218,9 @@ struct CPURISCVState {
     /* physical memory protection */
     pmp_table_t pmp_state;
 
+    /* machine specific rdtime callback */
+    uint64_t (*rdtime_fn)(void);
+
     /* True if in debugger mode.  */
     bool debugger;
 #endif
@@ -194,7 +250,7 @@ typedef struct RISCVCPUClass {
     CPUClass parent_class;
     /*< public >*/
     DeviceRealize parent_realize;
-    void (*parent_reset)(CPUState *cpu);
+    DeviceReset parent_reset;
 } RISCVCPUClass;
 
 /**
@@ -222,14 +278,20 @@ typedef struct RISCVCPU {
         bool ext_c;
         bool ext_s;
         bool ext_u;
+        bool ext_h;
+        bool ext_v;
         bool ext_counters;
         bool ext_ifencei;
         bool ext_icsr;
 
         char *priv_spec;
         char *user_spec;
+        char *vext_spec;
+        uint16_t vlen;
+        uint16_t elen;
         bool mmu;
         bool pmp;
+        uint64_t resetvec;
     } cfg;
 } RISCVCPU;
 
@@ -251,10 +313,18 @@ extern const char * const riscv_fpr_regnames[];
 extern const char * const riscv_excp_names[];
 extern const char * const riscv_intr_names[];
 
+const char *riscv_cpu_get_trap_name(target_ulong cause, bool async);
 void riscv_cpu_do_interrupt(CPUState *cpu);
-int riscv_cpu_gdb_read_register(CPUState *cpu, uint8_t *buf, int reg);
+int riscv_cpu_gdb_read_register(CPUState *cpu, GByteArray *buf, int reg);
 int riscv_cpu_gdb_write_register(CPUState *cpu, uint8_t *buf, int reg);
 bool riscv_cpu_exec_interrupt(CPUState *cs, int interrupt_request);
+bool riscv_cpu_fp_enabled(CPURISCVState *env);
+bool riscv_cpu_virt_enabled(CPURISCVState *env);
+void riscv_cpu_set_virt_enabled(CPURISCVState *env, bool enable);
+bool riscv_cpu_force_hs_excep_enabled(CPURISCVState *env);
+void riscv_cpu_set_force_hs_excep(CPURISCVState *env, bool enable);
+bool riscv_cpu_two_stage_lookup(CPURISCVState *env);
+void riscv_cpu_set_two_stage_lookup(CPURISCVState *env, bool enable);
 int riscv_cpu_mmu_index(CPURISCVState *env, bool ifetch);
 hwaddr riscv_cpu_get_phys_page_debug(CPUState *cpu, vaddr addr);
 void  riscv_cpu_do_unaligned_access(CPUState *cs, vaddr addr,
@@ -263,8 +333,11 @@ void  riscv_cpu_do_unaligned_access(CPUState *cs, vaddr addr,
 bool riscv_cpu_tlb_fill(CPUState *cs, vaddr address, int size,
                         MMUAccessType access_type, int mmu_idx,
                         bool probe, uintptr_t retaddr);
-void riscv_cpu_unassigned_access(CPUState *cpu, hwaddr addr, bool is_write,
-                                 bool is_exec, int unused, unsigned size);
+void riscv_cpu_do_transaction_failed(CPUState *cs, hwaddr physaddr,
+                                     vaddr addr, unsigned size,
+                                     MMUAccessType access_type,
+                                     int mmu_idx, MemTxAttrs attrs,
+                                     MemTxResult response, uintptr_t retaddr);
 char *riscv_isa_string(RISCVCPU *cpu);
 void riscv_cpu_list(void);
 
@@ -273,9 +346,11 @@ void riscv_cpu_list(void);
 #define cpu_mmu_index riscv_cpu_mmu_index
 
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
+void riscv_cpu_swap_hypervisor_regs(CPURISCVState *env);
 int riscv_cpu_claim_interrupts(RISCVCPU *cpu, uint32_t interrupts);
 uint32_t riscv_cpu_update_mip(RISCVCPU *cpu, uint32_t mask, uint32_t value);
 #define BOOL_TO_MASK(x) (-!!(x)) /* helper for riscv_cpu_update_mip value */
+void riscv_cpu_set_rdtime_fn(CPURISCVState *env, uint64_t (*fn)(void));
 #endif
 void riscv_cpu_set_mode(CPURISCVState *env, target_ulong newpriv);
 
@@ -290,16 +365,62 @@ void riscv_cpu_set_fflags(CPURISCVState *env, target_ulong);
 #define TB_FLAGS_MMU_MASK   3
 #define TB_FLAGS_MSTATUS_FS MSTATUS_FS
 
+typedef CPURISCVState CPUArchState;
+typedef RISCVCPU ArchCPU;
+#include "exec/cpu-all.h"
+
+FIELD(TB_FLAGS, VL_EQ_VLMAX, 2, 1)
+FIELD(TB_FLAGS, LMUL, 3, 2)
+FIELD(TB_FLAGS, SEW, 5, 3)
+FIELD(TB_FLAGS, VILL, 8, 1)
+
+/*
+ * A simplification for VLMAX
+ * = (1 << LMUL) * VLEN / (8 * (1 << SEW))
+ * = (VLEN << LMUL) / (8 << SEW)
+ * = (VLEN << LMUL) >> (SEW + 3)
+ * = VLEN >> (SEW + 3 - LMUL)
+ */
+static inline uint32_t vext_get_vlmax(RISCVCPU *cpu, target_ulong vtype)
+{
+    uint8_t sew, lmul;
+
+    sew = FIELD_EX64(vtype, VTYPE, VSEW);
+    lmul = FIELD_EX64(vtype, VTYPE, VLMUL);
+    return cpu->cfg.vlen >> (sew + 3 - lmul);
+}
+
 static inline void cpu_get_tb_cpu_state(CPURISCVState *env, target_ulong *pc,
-                                        target_ulong *cs_base, uint32_t *flags)
+                                        target_ulong *cs_base, uint32_t *pflags)
 {
+    uint32_t flags = 0;
+
     *pc = env->pc;
     *cs_base = 0;
+
+    if (riscv_has_ext(env, RVV)) {
+        uint32_t vlmax = vext_get_vlmax(env_archcpu(env), env->vtype);
+        bool vl_eq_vlmax = (env->vstart == 0) && (vlmax == env->vl);
+        flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, VILL,
+                    FIELD_EX64(env->vtype, VTYPE, VILL));
+        flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, SEW,
+                    FIELD_EX64(env->vtype, VTYPE, VSEW));
+        flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, LMUL,
+                    FIELD_EX64(env->vtype, VTYPE, VLMUL));
+        flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, VL_EQ_VLMAX, vl_eq_vlmax);
+    } else {
+        flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, VILL, 1);
+    }
+
 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
-    *flags = TB_FLAGS_MSTATUS_FS;
+    flags |= TB_FLAGS_MSTATUS_FS;
 #else
-    *flags = cpu_mmu_index(env, 0) | (env->mstatus & MSTATUS_FS);
+    flags |= cpu_mmu_index(env, 0);
+    if (riscv_cpu_fp_enabled(env)) {
+        flags |= env->mstatus & MSTATUS_FS;
+    }
 #endif
+    *pflags = flags;
 }
 
 int riscv_csrrw(CPURISCVState *env, int csrno, target_ulong *ret_value,
@@ -340,9 +461,4 @@ void riscv_set_csr_ops(int csrno, riscv_csr_operations *ops);
 
 void riscv_cpu_register_gdb_regs_for_features(CPUState *cs);
 
-typedef CPURISCVState CPUArchState;
-typedef RISCVCPU ArchCPU;
-
-#include "exec/cpu-all.h"
-
 #endif /* RISCV_CPU_H */