]> Git Repo - qemu.git/blobdiff - hw/intc/armv7m_nvic.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/pmaydell/tags/pull-target-arm-20170613' into...
[qemu.git] / hw / intc / armv7m_nvic.c
index 479acfcae9c1d70d2ca016deedfbebb380848de9..26a4b2dcb556ddd9d35e74ee520bf69e1e603d15 100644 (file)
@@ -17,8 +17,9 @@
 #include "hw/sysbus.h"
 #include "qemu/timer.h"
 #include "hw/arm/arm.h"
+#include "hw/arm/armv7m_nvic.h"
 #include "target/arm/cpu.h"
-#include "exec/address-spaces.h"
+#include "exec/exec-all.h"
 #include "qemu/log.h"
 #include "trace.h"
 
@@ -47,7 +48,6 @@
  * "exception" more or less interchangeably.
  */
 #define NVIC_FIRST_IRQ 16
-#define NVIC_MAX_VECTORS 512
 #define NVIC_MAX_IRQ (NVIC_MAX_VECTORS - NVIC_FIRST_IRQ)
 
 /* Effective running priority of the CPU when no exception is active
  */
 #define NVIC_NOEXC_PRIO 0x100
 
-typedef struct VecInfo {
-    /* Exception priorities can range from -3 to 255; only the unmodifiable
-     * priority values for RESET, NMI and HardFault can be negative.
-     */
-    int16_t prio;
-    uint8_t enabled;
-    uint8_t pending;
-    uint8_t active;
-    uint8_t level; /* exceptions <=15 never set level */
-} VecInfo;
-
-typedef struct NVICState {
-    /*< private >*/
-    SysBusDevice parent_obj;
-    /*< public >*/
-
-    ARMCPU *cpu;
-
-    VecInfo vectors[NVIC_MAX_VECTORS];
-    uint32_t prigroup;
-
-    /* vectpending and exception_prio are both cached state that can
-     * be recalculated from the vectors[] array and the prigroup field.
-     */
-    unsigned int vectpending; /* highest prio pending enabled exception */
-    int exception_prio; /* group prio of the highest prio active exception */
-
-    struct {
-        uint32_t control;
-        uint32_t reload;
-        int64_t tick;
-        QEMUTimer *timer;
-    } systick;
-
-    MemoryRegion sysregmem;
-    MemoryRegion container;
-
-    uint32_t num_irq;
-    qemu_irq excpout;
-    qemu_irq sysresetreq;
-} NVICState;
-
-#define TYPE_NVIC "armv7m_nvic"
-
-#define NVIC(obj) \
-    OBJECT_CHECK(NVICState, (obj), TYPE_NVIC)
-
 static const uint8_t nvic_id[] = {
     0x00, 0xb0, 0x1b, 0x00, 0x0d, 0xe0, 0x05, 0xb1
 };
 
-/* qemu timers run at 1GHz.   We want something closer to 1MHz.  */
-#define SYSTICK_SCALE 1000ULL
-
-#define SYSTICK_ENABLE    (1 << 0)
-#define SYSTICK_TICKINT   (1 << 1)
-#define SYSTICK_CLKSOURCE (1 << 2)
-#define SYSTICK_COUNTFLAG (1 << 16)
-
-int system_clock_scale;
-
-/* Conversion factor from qemu timer to SysTick frequencies.  */
-static inline int64_t systick_scale(NVICState *s)
-{
-    if (s->systick.control & SYSTICK_CLKSOURCE)
-        return system_clock_scale;
-    else
-        return 1000;
-}
-
-static void systick_reload(NVICState *s, int reset)
-{
-    /* The Cortex-M3 Devices Generic User Guide says that "When the
-     * ENABLE bit is set to 1, the counter loads the RELOAD value from the
-     * SYST RVR register and then counts down". So, we need to check the
-     * ENABLE bit before reloading the value.
-     */
-    if ((s->systick.control & SYSTICK_ENABLE) == 0) {
-        return;
-    }
-
-    if (reset)
-        s->systick.tick = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
-    s->systick.tick += (s->systick.reload + 1) * systick_scale(s);
-    timer_mod(s->systick.timer, s->systick.tick);
-}
-
-static void systick_timer_tick(void * opaque)
-{
-    NVICState *s = (NVICState *)opaque;
-    s->systick.control |= SYSTICK_COUNTFLAG;
-    if (s->systick.control & SYSTICK_TICKINT) {
-        /* Trigger the interrupt.  */
-        armv7m_nvic_set_pending(s, ARMV7M_EXCP_SYSTICK);
-    }
-    if (s->systick.reload == 0) {
-        s->systick.control &= ~SYSTICK_ENABLE;
-    } else {
-        systick_reload(s, 0);
-    }
-}
-
-static void systick_reset(NVICState *s)
-{
-    s->systick.control = 0;
-    s->systick.reload = 0;
-    s->systick.tick = 0;
-    timer_del(s->systick.timer);
-}
-
 static int nvic_pending_prio(NVICState *s)
 {
     /* return the priority of the current pending interrupt,
@@ -412,7 +306,7 @@ void armv7m_nvic_set_pending(void *opaque, int irq)
 }
 
 /* Make pending IRQ active.  */
-int armv7m_nvic_acknowledge_irq(void *opaque)
+void armv7m_nvic_acknowledge_irq(void *opaque)
 {
     NVICState *s = (NVICState *)opaque;
     CPUARMState *env = &s->cpu->env;
@@ -439,14 +333,13 @@ int armv7m_nvic_acknowledge_irq(void *opaque)
     env->v7m.exception = s->vectpending;
 
     nvic_irq_update(s);
-
-    return env->v7m.exception;
 }
 
-void armv7m_nvic_complete_irq(void *opaque, int irq)
+int armv7m_nvic_complete_irq(void *opaque, int irq)
 {
     NVICState *s = (NVICState *)opaque;
     VecInfo *vec;
+    int ret;
 
     assert(irq > ARMV7M_EXCP_RESET && irq < s->num_irq);
 
@@ -454,6 +347,13 @@ void armv7m_nvic_complete_irq(void *opaque, int irq)
 
     trace_nvic_complete_irq(irq);
 
+    if (!vec->active) {
+        /* Tell the caller this was an illegal exception return */
+        return -1;
+    }
+
+    ret = nvic_rettobase(s);
+
     vec->active = 0;
     if (vec->level) {
         /* Re-pend the exception if it's still held high; only
@@ -464,6 +364,8 @@ void armv7m_nvic_complete_irq(void *opaque, int irq)
     }
 
     nvic_irq_update(s);
+
+    return ret;
 }
 
 /* callback when external interrupt line is changed */
@@ -502,30 +404,6 @@ static uint32_t nvic_readl(NVICState *s, uint32_t offset)
     switch (offset) {
     case 4: /* Interrupt Control Type.  */
         return ((s->num_irq - NVIC_FIRST_IRQ) / 32) - 1;
-    case 0x10: /* SysTick Control and Status.  */
-        val = s->systick.control;
-        s->systick.control &= ~SYSTICK_COUNTFLAG;
-        return val;
-    case 0x14: /* SysTick Reload Value.  */
-        return s->systick.reload;
-    case 0x18: /* SysTick Current Value.  */
-        {
-            int64_t t;
-            if ((s->systick.control & SYSTICK_ENABLE) == 0)
-                return 0;
-            t = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
-            if (t >= s->systick.tick)
-                return 0;
-            val = ((s->systick.tick - (t + 1)) / systick_scale(s)) + 1;
-            /* The interrupt in triggered when the timer reaches zero.
-               However the counter is not reloaded until the next clock
-               tick.  This is a hack to return zero during the first tick.  */
-            if (val > s->systick.reload)
-                val = 0;
-            return val;
-        }
-    case 0x1c: /* SysTick Calibration Value.  */
-        return 10000;
     case 0xd00: /* CPUID Base.  */
         return cpu->midr;
     case 0xd04: /* Interrupt Control State.  */
@@ -651,6 +529,39 @@ static uint32_t nvic_readl(NVICState *s, uint32_t offset)
     case 0xd70: /* ISAR4.  */
         return 0x01310102;
     /* TODO: Implement debug registers.  */
+    case 0xd90: /* MPU_TYPE */
+        /* Unified MPU; if the MPU is not present this value is zero */
+        return cpu->pmsav7_dregion << 8;
+        break;
+    case 0xd94: /* MPU_CTRL */
+        return cpu->env.v7m.mpu_ctrl;
+    case 0xd98: /* MPU_RNR */
+        return cpu->env.cp15.c6_rgnr;
+    case 0xd9c: /* MPU_RBAR */
+    case 0xda4: /* MPU_RBAR_A1 */
+    case 0xdac: /* MPU_RBAR_A2 */
+    case 0xdb4: /* MPU_RBAR_A3 */
+    {
+        int region = cpu->env.cp15.c6_rgnr;
+
+        if (region >= cpu->pmsav7_dregion) {
+            return 0;
+        }
+        return (cpu->env.pmsav7.drbar[region] & 0x1f) | (region & 0xf);
+    }
+    case 0xda0: /* MPU_RASR */
+    case 0xda8: /* MPU_RASR_A1 */
+    case 0xdb0: /* MPU_RASR_A2 */
+    case 0xdb8: /* MPU_RASR_A3 */
+    {
+        int region = cpu->env.cp15.c6_rgnr;
+
+        if (region >= cpu->pmsav7_dregion) {
+            return 0;
+        }
+        return ((cpu->env.pmsav7.dracr[region] & 0xffff) << 16) |
+            (cpu->env.pmsav7.drsr[region] & 0xffff);
+    }
     default:
         qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "NVIC: Bad read offset 0x%x\n", offset);
         return 0;
@@ -660,40 +571,8 @@ static uint32_t nvic_readl(NVICState *s, uint32_t offset)
 static void nvic_writel(NVICState *s, uint32_t offset, uint32_t value)
 {
     ARMCPU *cpu = s->cpu;
-    uint32_t oldval;
+
     switch (offset) {
-    case 0x10: /* SysTick Control and Status.  */
-        oldval = s->systick.control;
-        s->systick.control &= 0xfffffff8;
-        s->systick.control |= value & 7;
-        if ((oldval ^ value) & SYSTICK_ENABLE) {
-            int64_t now = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL);
-            if (value & SYSTICK_ENABLE) {
-                if (s->systick.tick) {
-                    s->systick.tick += now;
-                    timer_mod(s->systick.timer, s->systick.tick);
-                } else {
-                    systick_reload(s, 1);
-                }
-            } else {
-                timer_del(s->systick.timer);
-                s->systick.tick -= now;
-                if (s->systick.tick < 0)
-                  s->systick.tick = 0;
-            }
-        } else if ((oldval ^ value) & SYSTICK_CLKSOURCE) {
-            /* This is a hack. Force the timer to be reloaded
-               when the reference clock is changed.  */
-            systick_reload(s, 1);
-        }
-        break;
-    case 0x14: /* SysTick Reload Value.  */
-        s->systick.reload = value;
-        break;
-    case 0x18: /* SysTick Current Value.  Writes reload the timer.  */
-        systick_reload(s, 1);
-        s->systick.control &= ~SYSTICK_COUNTFLAG;
-        break;
     case 0xd04: /* Interrupt Control State.  */
         if (value & (1 << 31)) {
             armv7m_nvic_set_pending(s, ARMV7M_EXCP_NMI);
@@ -718,10 +597,14 @@ static void nvic_writel(NVICState *s, uint32_t offset, uint32_t value)
                 qemu_irq_pulse(s->sysresetreq);
             }
             if (value & 2) {
-                qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "VECTCLRACTIVE unimplemented\n");
+                qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
+                              "Setting VECTCLRACTIVE when not in DEBUG mode "
+                              "is UNPREDICTABLE\n");
             }
             if (value & 1) {
-                qemu_log_mask(LOG_UNIMP, "AIRCR system reset unimplemented\n");
+                qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
+                              "Setting VECTRESET when not in DEBUG mode "
+                              "is UNPREDICTABLE\n");
             }
             s->prigroup = extract32(value, 8, 3);
             nvic_irq_update(s);
@@ -743,8 +626,17 @@ static void nvic_writel(NVICState *s, uint32_t offset, uint32_t value)
         cpu->env.v7m.ccr = value;
         break;
     case 0xd24: /* System Handler Control.  */
-        /* TODO: Real hardware allows you to set/clear the active bits
-           under some circumstances.  We don't implement this.  */
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_MEM].active = (value & (1 << 0)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_BUS].active = (value & (1 << 1)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_USAGE].active = (value & (1 << 3)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_SVC].active = (value & (1 << 7)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_DEBUG].active = (value & (1 << 8)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_PENDSV].active = (value & (1 << 10)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_SYSTICK].active = (value & (1 << 11)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_USAGE].pending = (value & (1 << 12)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_MEM].pending = (value & (1 << 13)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_BUS].pending = (value & (1 << 14)) != 0;
+        s->vectors[ARMV7M_EXCP_SVC].pending = (value & (1 << 15)) != 0;
         s->vectors[ARMV7M_EXCP_MEM].enabled = (value & (1 << 16)) != 0;
         s->vectors[ARMV7M_EXCP_BUS].enabled = (value & (1 << 17)) != 0;
         s->vectors[ARMV7M_EXCP_USAGE].enabled = (value & (1 << 18)) != 0;
@@ -769,6 +661,76 @@ static void nvic_writel(NVICState *s, uint32_t offset, uint32_t value)
         qemu_log_mask(LOG_UNIMP,
                       "NVIC: Aux fault status registers unimplemented\n");
         break;
+    case 0xd90: /* MPU_TYPE */
+        return; /* RO */
+    case 0xd94: /* MPU_CTRL */
+        if ((value &
+             (R_V7M_MPU_CTRL_HFNMIENA_MASK | R_V7M_MPU_CTRL_ENABLE_MASK))
+            == R_V7M_MPU_CTRL_HFNMIENA_MASK) {
+            qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "MPU_CTRL: HFNMIENA and !ENABLE is "
+                          "UNPREDICTABLE\n");
+        }
+        cpu->env.v7m.mpu_ctrl = value & (R_V7M_MPU_CTRL_ENABLE_MASK |
+                                         R_V7M_MPU_CTRL_HFNMIENA_MASK |
+                                         R_V7M_MPU_CTRL_PRIVDEFENA_MASK);
+        tlb_flush(CPU(cpu));
+        break;
+    case 0xd98: /* MPU_RNR */
+        if (value >= cpu->pmsav7_dregion) {
+            qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR, "MPU region out of range %"
+                          PRIu32 "/%" PRIu32 "\n",
+                          value, cpu->pmsav7_dregion);
+        } else {
+            cpu->env.cp15.c6_rgnr = value;
+        }
+        break;
+    case 0xd9c: /* MPU_RBAR */
+    case 0xda4: /* MPU_RBAR_A1 */
+    case 0xdac: /* MPU_RBAR_A2 */
+    case 0xdb4: /* MPU_RBAR_A3 */
+    {
+        int region;
+
+        if (value & (1 << 4)) {
+            /* VALID bit means use the region number specified in this
+             * value and also update MPU_RNR.REGION with that value.
+             */
+            region = extract32(value, 0, 4);
+            if (region >= cpu->pmsav7_dregion) {
+                qemu_log_mask(LOG_GUEST_ERROR,
+                              "MPU region out of range %u/%" PRIu32 "\n",
+                              region, cpu->pmsav7_dregion);
+                return;
+            }
+            cpu->env.cp15.c6_rgnr = region;
+        } else {
+            region = cpu->env.cp15.c6_rgnr;
+        }
+
+        if (region >= cpu->pmsav7_dregion) {
+            return;
+        }
+
+        cpu->env.pmsav7.drbar[region] = value & ~0x1f;
+        tlb_flush(CPU(cpu));
+        break;
+    }
+    case 0xda0: /* MPU_RASR */
+    case 0xda8: /* MPU_RASR_A1 */
+    case 0xdb0: /* MPU_RASR_A2 */
+    case 0xdb8: /* MPU_RASR_A3 */
+    {
+        int region = cpu->env.cp15.c6_rgnr;
+
+        if (region >= cpu->pmsav7_dregion) {
+            return;
+        }
+
+        cpu->env.pmsav7.drsr[region] = value & 0xff3f;
+        cpu->env.pmsav7.dracr[region] = (value >> 16) & 0x173f;
+        tlb_flush(CPU(cpu));
+        break;
+    }
     case 0xf00: /* Software Triggered Interrupt Register */
     {
         /* user mode can only write to STIR if CCR.USERSETMPEND permits it */
@@ -979,16 +941,12 @@ static const VMStateDescription vmstate_VecInfo = {
 
 static const VMStateDescription vmstate_nvic = {
     .name = "armv7m_nvic",
-    .version_id = 3,
-    .minimum_version_id = 3,
+    .version_id = 4,
+    .minimum_version_id = 4,
     .post_load = &nvic_post_load,
     .fields = (VMStateField[]) {
         VMSTATE_STRUCT_ARRAY(vectors, NVICState, NVIC_MAX_VECTORS, 1,
                              vmstate_VecInfo, VecInfo),
-        VMSTATE_UINT32(systick.control, NVICState),
-        VMSTATE_UINT32(systick.reload, NVICState),
-        VMSTATE_INT64(systick.tick, NVICState),
-        VMSTATE_TIMER_PTR(systick.timer, NVICState),
         VMSTATE_UINT32(prigroup, NVICState),
         VMSTATE_END_OF_LIST()
     }
@@ -1026,13 +984,26 @@ static void armv7m_nvic_reset(DeviceState *dev)
 
     s->exception_prio = NVIC_NOEXC_PRIO;
     s->vectpending = 0;
+}
 
-    systick_reset(s);
+static void nvic_systick_trigger(void *opaque, int n, int level)
+{
+    NVICState *s = opaque;
+
+    if (level) {
+        /* SysTick just asked us to pend its exception.
+         * (This is different from an external interrupt line's
+         * behaviour.)
+         */
+        armv7m_nvic_set_pending(s, ARMV7M_EXCP_SYSTICK);
+    }
 }
 
 static void armv7m_nvic_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
 {
     NVICState *s = NVIC(dev);
+    SysBusDevice *systick_sbd;
+    Error *err = NULL;
 
     s->cpu = ARM_CPU(qemu_get_cpu(0));
     assert(s->cpu);
@@ -1047,10 +1018,19 @@ static void armv7m_nvic_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
     /* include space for internal exception vectors */
     s->num_irq += NVIC_FIRST_IRQ;
 
+    object_property_set_bool(OBJECT(&s->systick), true, "realized", &err);
+    if (err != NULL) {
+        error_propagate(errp, err);
+        return;
+    }
+    systick_sbd = SYS_BUS_DEVICE(&s->systick);
+    sysbus_connect_irq(systick_sbd, 0,
+                       qdev_get_gpio_in_named(dev, "systick-trigger", 0));
+
     /* The NVIC and System Control Space (SCS) starts at 0xe000e000
      * and looks like this:
      *  0x004 - ICTR
-     *  0x010 - 0x1c - systick
+     *  0x010 - 0xff - systick
      *  0x100..0x7ec - NVIC
      *  0x7f0..0xcff - Reserved
      *  0xd00..0xd3c - SCS registers
@@ -1068,12 +1048,11 @@ static void armv7m_nvic_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
     memory_region_init_io(&s->sysregmem, OBJECT(s), &nvic_sysreg_ops, s,
                           "nvic_sysregs", 0x1000);
     memory_region_add_subregion(&s->container, 0, &s->sysregmem);
+    memory_region_add_subregion_overlap(&s->container, 0x10,
+                                        sysbus_mmio_get_region(systick_sbd, 0),
+                                        1);
 
-    /* Map the whole thing into system memory at the location required
-     * by the v7M architecture.
-     */
-    memory_region_add_subregion(get_system_memory(), 0xe000e000, &s->container);
-    s->systick.timer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, systick_timer_tick, s);
+    sysbus_init_mmio(SYS_BUS_DEVICE(dev), &s->container);
 }
 
 static void armv7m_nvic_instance_init(Object *obj)
@@ -1088,8 +1067,12 @@ static void armv7m_nvic_instance_init(Object *obj)
     NVICState *nvic = NVIC(obj);
     SysBusDevice *sbd = SYS_BUS_DEVICE(obj);
 
+    object_initialize(&nvic->systick, sizeof(nvic->systick), TYPE_SYSTICK);
+    qdev_set_parent_bus(DEVICE(&nvic->systick), sysbus_get_default());
+
     sysbus_init_irq(sbd, &nvic->excpout);
     qdev_init_gpio_out_named(dev, &nvic->sysresetreq, "SYSRESETREQ", 1);
+    qdev_init_gpio_in_named(dev, nvic_systick_trigger, "systick-trigger", 1);
 }
 
 static void armv7m_nvic_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
This page took 0.035449 seconds and 4 git commands to generate.