bugfix, mbadaddr should be writable
[riscv-isa-sim.git] / riscv / processor.cc
index 067288ce1bff25810408028a197079b51573e7b4..c2d52751a188d46bee453026b8e29afc8cb3972c 100644 (file)
@@ -7,7 +7,6 @@
 #include "sim.h"
 #include "htif.h"
 #include "disasm.h"
-#include "icache.h"
 #include <cinttypes>
 #include <cmath>
 #include <cstdlib>
 #include <stdexcept>
 #include <algorithm>
 
+#undef STATE
+#define STATE state
+
 processor_t::processor_t(sim_t* _sim, mmu_t* _mmu, uint32_t _id)
   : sim(_sim), mmu(_mmu), ext(NULL), disassembler(new disassembler_t),
-    id(_id), run(false), debug(false)
+    id(_id), run(false), debug(false), serialized(false)
 {
   reset(true);
   mmu->set_processor(this);
@@ -32,35 +34,30 @@ processor_t::processor_t(sim_t* _sim, mmu_t* _mmu, uint32_t _id)
 
 processor_t::~processor_t()
 {
+#ifdef RISCV_ENABLE_HISTOGRAM
+  if (histogram_enabled)
+  {
+    fprintf(stderr, "PC Histogram size:%lu\n", pc_histogram.size());
+    for(auto iterator = pc_histogram.begin(); iterator != pc_histogram.end(); ++iterator) {
+      fprintf(stderr, "%0lx %lu\n", (iterator->first << 2), iterator->second);
+    }
+  }
+#endif
+
+  delete disassembler;
 }
 
 void state_t::reset()
 {
-  // the ISA guarantees on boot that the PC is 0x2000 and the the processor
-  // is in supervisor mode, and in 64-bit mode, if supported, with traps
-  // and virtual memory disabled.
-  sr = SR_S | SR_S64;
-  pc = 0x2000;
-
-  // the following state is undefined upon boot-up,
-  // but we zero it for determinism
-  XPR.reset();
-  FPR.reset();
-
-  epc = 0;
-  badvaddr = 0;
-  evec = 0;
-  ptbr = 0;
-  pcr_k0 = 0;
-  pcr_k1 = 0;
-  cause = 0;
-  tohost = 0;
-  fromhost = 0;
-  count = 0;
-  compare = 0;
-  fflags = 0;
-  frm = 0;
-
+  memset(this, 0, sizeof(*this));
+  mstatus = set_field(mstatus, MSTATUS_PRV, PRV_M);
+  mstatus = set_field(mstatus, MSTATUS_PRV1, PRV_S);
+  mstatus = set_field(mstatus, MSTATUS_PRV2, PRV_S);
+#ifdef RISCV_ENABLE_64BIT
+  mstatus = set_field(mstatus, MSTATUS64_UA, UA_RV64);
+  mstatus = set_field(mstatus, MSTATUS64_SA, UA_RV64);
+#endif
+  pc = 0x100;
   load_reservation = -1;
 }
 
@@ -71,6 +68,11 @@ void processor_t::set_debug(bool value)
     ext->set_debug(value);
 }
 
+void processor_t::set_histogram(bool value)
+{
+  histogram_enabled = value;
+}
+
 void processor_t::reset(bool value)
 {
   if (run == !value)
@@ -78,277 +80,424 @@ void processor_t::reset(bool value)
   run = !value;
 
   state.reset(); // reset the core
-  set_pcr(CSR_STATUS, state.sr);
+  set_csr(CSR_MSTATUS, state.mstatus);
 
   if (ext)
     ext->reset(); // reset the extension
 }
 
+struct serialize_t {};
+
+void processor_t::serialize()
+{
+  if (serialized)
+    serialized = false;
+  else
+    serialized = true, throw serialize_t();
+}
+
+void processor_t::raise_interrupt(reg_t which)
+{
+  throw trap_t(((reg_t)1 << 63) | which);
+}
+
 void processor_t::take_interrupt()
 {
-  uint32_t interrupts = (state.sr & SR_IP) >> SR_IP_SHIFT;
-  interrupts &= (state.sr & SR_IM) >> SR_IM_SHIFT;
+  int priv = get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV);
+  int ie = get_field(state.mstatus, MSTATUS_IE);
+
+  if (priv < PRV_M || (priv == PRV_M && ie)) {
+    if (get_field(state.mstatus, MSTATUS_MSIP))
+      raise_interrupt(IRQ_IPI);
+
+    if (state.fromhost != 0)
+      raise_interrupt(IRQ_HOST);
+  }
+
+  if (priv < PRV_S || (priv == PRV_S && ie)) {
+    if (get_field(state.mstatus, MSTATUS_SSIP))
+      raise_interrupt(IRQ_IPI);
 
-  if (interrupts && (state.sr & SR_EI))
-    for (int i = 0; ; i++, interrupts >>= 1)
-      if (interrupts & 1)
-        throw trap_t((1ULL << ((state.sr & SR_S64) ? 63 : 31)) + i);
+    if (state.stip && get_field(state.mstatus, MSTATUS_STIE))
+      raise_interrupt(IRQ_TIMER);
+  }
 }
 
-void processor_t::step(size_t n)
+static void commit_log(state_t* state, reg_t pc, insn_t insn)
 {
-  if(!run)
-    return;
+#ifdef RISCV_ENABLE_COMMITLOG
+  if (get_field(state->mstatus, MSTATUS_IE)) {
+    uint64_t mask = (insn.length() == 8 ? uint64_t(0) : (uint64_t(1) << (insn.length() * 8))) - 1;
+    if (state->log_reg_write.addr) {
+      fprintf(stderr, "0x%016" PRIx64 " (0x%08" PRIx64 ") %c%2" PRIu64 " 0x%016" PRIx64 "\n",
+              pc,
+              insn.bits() & mask,
+              state->log_reg_write.addr & 1 ? 'f' : 'x',
+              state->log_reg_write.addr >> 1,
+              state->log_reg_write.data);
+    } else {
+      fprintf(stderr, "0x%016" PRIx64 " (0x%08" PRIx64 ")\n", pc, insn.bits() & mask);
+    }
+  }
+  state->log_reg_write.addr = 0;
+#endif
+}
+
+inline void processor_t::update_histogram(size_t pc)
+{
+#ifdef RISCV_ENABLE_HISTOGRAM
+  size_t idx = pc >> 2;
+  pc_histogram[idx]++;
+#endif
+}
+
+static reg_t execute_insn(processor_t* p, reg_t pc, insn_fetch_t fetch)
+{
+  reg_t npc = fetch.func(p, fetch.insn, pc);
+  commit_log(p->get_state(), pc, fetch.insn);
+  p->update_histogram(pc);
+  return npc;
+}
+
+static void update_timer(state_t* state, size_t instret)
+{
+  uint64_t count0 = (uint64_t)(uint32_t)state->scount;
+  state->scount += instret;
+  uint64_t before = count0 - state->stimecmp;
+  if (int64_t(before ^ (before + instret)) < 0)
+    state->stip = true;
+}
+
+static size_t next_timer(state_t* state)
+{
+  return state->stimecmp - (uint32_t)state->scount;
+}
 
+void processor_t::step(size_t n)
+{
+  size_t instret = 0;
+  reg_t pc = state.pc;
   mmu_t* _mmu = mmu;
-  auto count32 = decltype(state.compare)(state.count);
-  bool count_le_compare = count32 <= state.compare;
-  n = std::min(n, size_t(state.compare - count32) | 1);
+
+  if (unlikely(!run || !n))
+    return;
+  n = std::min(n, next_timer(&state) | 1U);
 
   try
   {
     take_interrupt();
 
-    // execute_insn fetches and executes one instruction
-    #define execute_insn(noisy) \
-      do { \
-        insn_fetch_t fetch = mmu->load_insn(state.pc); \
-        if(noisy) disasm(fetch.insn.insn); \
-        state.pc = fetch.func(this, fetch.insn.insn, state.pc); \
-      } while(0)
-
-    
-    // special execute_insn  for commit log dumping
-#ifdef RISCV_ENABLE_COMMITLOG
-    //static disassembler disasmblr; 
-    #undef execute_insn 
-    #define execute_insn(noisy) \
-      do { \
-        insn_fetch_t fetch = _mmu->load_insn(state.pc); \
-        if(noisy) disasm(fetch.insn.insn); \
-        bool in_spvr = state.sr & SR_S; \
-        if (!in_spvr) fprintf(stderr, "\n0x%016" PRIx64 " (0x%08" PRIx32 ") ", state.pc, fetch.insn.insn.bits()); \
-        /*if (!in_spvr) fprintf(stderr, "\n0x%016" PRIx64 " (0x%08" PRIx32 ") %s  ", state.pc, fetch.insn.insn.bits(), disasmblr.disassemble(fetch.insn.insn).c_str());*/ \
-        state.pc = fetch.func(this, fetch.insn.insn, state.pc); \
-      } while(0)
-#endif
-
-    if (debug) // print out instructions as we go
+    if (unlikely(debug))
     {
-      for (size_t i = 0; i < n; state.count++, i++)
-        execute_insn(true);
+      while (instret++ < n)
+      {
+        insn_fetch_t fetch = mmu->load_insn(pc);
+        disasm(fetch.insn);
+        pc = execute_insn(this, pc, fetch);
+      }
     }
-    else while (n > 0)
+    else while (instret < n)
     {
-      size_t idx = (state.pc / sizeof(insn_t)) % ICACHE_SIZE;
-      auto ic_entry_init = &_mmu->icache[idx], ic_entry = ic_entry_init;
-
-      #define update_count() { \
-        size_t i = ic_entry - ic_entry_init; \
-        state.count += i; \
-        if (i >= n) break; \
-        n -= i; }
+      size_t idx = _mmu->icache_index(pc);
+      auto ic_entry = _mmu->access_icache(pc);
 
       #define ICACHE_ACCESS(idx) { \
-        insn_t insn = ic_entry->data.insn.insn; \
-        insn_func_t func = ic_entry->data.func; \
-        if (unlikely(ic_entry->tag != state.pc)) break; \
+        insn_fetch_t fetch = ic_entry->data; \
         ic_entry++; \
-        state.pc = func(this, insn, state.pc); }
-
-      switch (idx) while (true)
-      {
-        ICACHE_SWITCH;
-        update_count();
-        ic_entry_init = ic_entry = &_mmu->icache[0];
+        pc = execute_insn(this, pc, fetch); \
+        instret++; \
+        if (idx == mmu_t::ICACHE_ENTRIES-1) break; \
+        if (unlikely(ic_entry->tag != pc)) break; \
       }
 
-      _mmu->access_icache(state.pc);
-      update_count();
+      switch (idx) {
+        #include "icache.h"
+      }
     }
   }
   catch(trap_t& t)
   {
-    take_trap(t);
+    pc = take_trap(t, pc);
   }
+  catch(serialize_t& s) {}
+
+  state.pc = pc;
+  update_timer(&state, instret);
+}
+
+void processor_t::push_privilege_stack()
+{
+  reg_t s = state.mstatus;
+  s = set_field(s, MSTATUS_PRV2, get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV1));
+  s = set_field(s, MSTATUS_IE2, get_field(state.mstatus, MSTATUS_IE1));
+  s = set_field(s, MSTATUS_PRV1, get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV));
+  s = set_field(s, MSTATUS_IE1, get_field(state.mstatus, MSTATUS_IE));
+  s = set_field(s, MSTATUS_PRV, PRV_M);
+  s = set_field(s, MSTATUS_MPRV, PRV_M);
+  s = set_field(s, MSTATUS_IE, 0);
+  set_csr(CSR_MSTATUS, s);
+}
 
-  bool count_ge_compare =
-    uint64_t(n) + decltype(state.compare)(state.count) >= state.compare;
-  if (count_le_compare && count_ge_compare)
-    set_interrupt(IRQ_TIMER, true);
+void processor_t::pop_privilege_stack()
+{
+  reg_t s = state.mstatus;
+  s = set_field(s, MSTATUS_PRV, get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV1));
+  s = set_field(s, MSTATUS_IE, get_field(state.mstatus, MSTATUS_IE1));
+  s = set_field(s, MSTATUS_PRV1, get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV2));
+  s = set_field(s, MSTATUS_IE1, get_field(state.mstatus, MSTATUS_IE2));
+  s = set_field(s, MSTATUS_PRV2, PRV_U);
+  s = set_field(s, MSTATUS_IE2, 1);
+  set_csr(CSR_MSTATUS, s);
 }
 
-void processor_t::take_trap(trap_t& t)
+reg_t processor_t::take_trap(trap_t& t, reg_t epc)
 {
   if (debug)
     fprintf(stderr, "core %3d: exception %s, epc 0x%016" PRIx64 "\n",
-            id, t.name(), state.pc);
-
-  // switch to supervisor, set previous supervisor bit, disable interrupts
-  set_pcr(CSR_STATUS, (((state.sr & ~SR_EI) | SR_S) & ~SR_PS & ~SR_PEI) |
-                      ((state.sr & SR_S) ? SR_PS : 0) |
-                      ((state.sr & SR_EI) ? SR_PEI : 0));
+            id, t.name(), epc);
 
+  reg_t tvec = 0x40 * get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV);
+  push_privilege_stack();
   yield_load_reservation();
-  state.cause = t.cause();
-  state.epc = state.pc;
-  state.pc = state.evec;
-
+  state.mcause = t.cause();
+  state.mepc = epc;
   t.side_effects(&state); // might set badvaddr etc.
+  return tvec;
 }
 
 void processor_t::deliver_ipi()
 {
-  if (run)
-    set_pcr(CSR_CLEAR_IPI, 1);
+  state.mstatus |= MSTATUS_MSIP;
 }
 
 void processor_t::disasm(insn_t insn)
 {
-  // the disassembler is stateless, so we share it
-  fprintf(stderr, "core %3d: 0x%016" PRIx64 " (0x%08" PRIx32 ") %s\n",
-          id, state.pc, insn.bits(), disassembler->disassemble(insn).c_str());
+  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());
+}
+
+static bool validate_priv(reg_t priv)
+{
+  return priv == PRV_U || priv == PRV_S || priv == PRV_M;
+}
+
+static bool validate_arch(reg_t arch)
+{
+#ifdef RISCV_ENABLE_64BIT
+  if (arch == UA_RV64) return true;
+#endif
+  return arch == UA_RV32;
 }
 
-reg_t processor_t::set_pcr(int which, reg_t val)
+static bool validate_vm(reg_t vm)
 {
-  reg_t old_pcr = get_pcr(which);
+  // TODO: VM_SV32 support
+#ifdef RISCV_ENABLE_64BIT
+  if (vm == VM_SV43) return true;
+#endif
+  return vm == VM_MBARE;
+}
 
+void processor_t::set_csr(int which, reg_t val)
+{
   switch (which)
   {
     case CSR_FFLAGS:
+      dirty_fp_state;
       state.fflags = val & (FSR_AEXC >> FSR_AEXC_SHIFT);
       break;
     case CSR_FRM:
+      dirty_fp_state;
       state.frm = val & (FSR_RD >> FSR_RD_SHIFT);
       break;
     case CSR_FCSR:
+      dirty_fp_state;
       state.fflags = (val & FSR_AEXC) >> FSR_AEXC_SHIFT;
       state.frm = (val & FSR_RD) >> FSR_RD_SHIFT;
       break;
-    case CSR_STATUS:
-      state.sr = (val & ~SR_IP) | (state.sr & SR_IP);
-#ifndef RISCV_ENABLE_64BIT
-      state.sr &= ~(SR_S64 | SR_U64);
+    case CSR_SCYCLE:
+    case CSR_STIME:
+    case CSR_SINSTRET:
+      state.scount = val; break;
+    case CSR_SCYCLEH:
+    case CSR_STIMEH:
+    case CSR_SINSTRETH:
+      state.scount = (val << 32) | (uint32_t)state.scount;
+      break;
+    case CSR_MSTATUS:
+    {
+      if ((val ^ state.mstatus) & (MSTATUS_VM | MSTATUS_PRV | MSTATUS_MPRV))
+        mmu->flush_tlb();
+
+      reg_t mask = MSTATUS_SSIP | MSTATUS_MSIP | MSTATUS_IE | MSTATUS_IE1
+                   | MSTATUS_IE2 | MSTATUS_IE3 | MSTATUS_STIE;
+#ifdef RISCV_ENABLE_FPU
+      mask |= MSTATUS_FS;
 #endif
-#ifndef RISCV_ENABLE_FPU
-      state.sr &= ~SR_EF;
+      if (ext)
+        mask |= MSTATUS_XS;
+      state.mstatus = (state.mstatus & ~mask) | (val & mask);
+
+      if (validate_vm(get_field(val, MSTATUS_VM)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS_VM) | (val & MSTATUS_VM);
+      if (validate_priv(get_field(val, MSTATUS_MPRV)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS_MPRV) | (val & MSTATUS_MPRV);
+      if (validate_priv(get_field(val, MSTATUS_PRV)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS_PRV) | (val & MSTATUS_PRV);
+      if (validate_priv(get_field(val, MSTATUS_PRV1)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS_PRV1) | (val & MSTATUS_PRV1);
+      if (validate_priv(get_field(val, MSTATUS_PRV2)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS_PRV2) | (val & MSTATUS_PRV2);
+      if (validate_priv(get_field(val, MSTATUS_PRV3)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS_PRV3) | (val & MSTATUS_PRV3);
+      xlen = 32;
+
+      bool dirty = (state.mstatus & MSTATUS_FS) == MSTATUS_FS;
+      dirty |= (state.mstatus & MSTATUS_XS) == MSTATUS_XS;
+#ifndef RISCV_ENABLE_64BIT
+      state.mstatus = set_field(state.mstatus, MSTATUS32_SD, dirty);
+#else
+      state.mstatus = set_field(state.mstatus, MSTATUS64_SD, dirty);
+
+      if (validate_arch(get_field(val, MSTATUS64_UA)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS64_UA) | (val & MSTATUS64_UA);
+      if (validate_arch(get_field(val, MSTATUS64_SA)))
+        state.mstatus = (state.mstatus & ~MSTATUS64_SA) | (val & MSTATUS64_SA);
+      switch (get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV)) {
+        case PRV_U: if (get_field(state.mstatus, MSTATUS64_UA)) xlen = 64; break;
+        case PRV_S: if (get_field(state.mstatus, MSTATUS64_SA)) xlen = 64; break;
+        case PRV_M: xlen = 64; break;
+        default: abort();
+      }
 #endif
-      if (!ext)
-        state.sr &= ~SR_EA;
-      state.sr &= ~SR_ZERO;
-      rv64 = (state.sr & SR_S) ? (state.sr & SR_S64) : (state.sr & SR_U64);
-      mmu->flush_tlb();
-      break;
-    case CSR_EPC:
-      state.epc = val;
-      break;
-    case CSR_EVEC: 
-      state.evec = val;
       break;
-    case CSR_CYCLE:
-    case CSR_TIME:
-    case CSR_INSTRET:
-    case CSR_COUNT:
-      state.count = val;
-      break;
-    case CSR_COMPARE:
-      set_interrupt(IRQ_TIMER, false);
-      state.compare = val;
-      break;
-    case CSR_PTBR:
-      state.ptbr = val & ~(PGSIZE-1);
-      break;
-    case CSR_SEND_IPI:
-      sim->send_ipi(val);
-      break;
-    case CSR_CLEAR_IPI:
-      set_interrupt(IRQ_IPI, val & 1);
-      break;
-    case CSR_SUP0:
-      state.pcr_k0 = val;
-      break;
-    case CSR_SUP1:
-      state.pcr_k1 = val;
+    }
+    case CSR_SSTATUS:
+    {
+      reg_t ms = state.mstatus;
+      ms = set_field(ms, MSTATUS_SSIP, get_field(val, SSTATUS_SIP));
+      ms = set_field(ms, MSTATUS_IE, get_field(val, SSTATUS_IE));
+      ms = set_field(ms, MSTATUS_IE1, get_field(val, SSTATUS_PIE));
+      ms = set_field(ms, MSTATUS_PRV1, get_field(val, SSTATUS_PS));
+      ms = set_field(ms, MSTATUS64_UA, get_field(val, SSTATUS_UA));
+      ms = set_field(ms, MSTATUS_STIE, get_field(val, SSTATUS_TIE));
+      ms = set_field(ms, MSTATUS_FS, get_field(val, SSTATUS_FS));
+      ms = set_field(ms, MSTATUS_XS, get_field(val, SSTATUS_XS));
+      return set_csr(CSR_MSTATUS, ms);
+    }
+    case CSR_SEPC: state.sepc = val; break;
+    case CSR_STVEC: state.stvec = val & ~3; break;
+    case CSR_STIMECMP:
+      serialize();
+      state.stip = false;
+      state.stimecmp = val;
       break;
+    case CSR_SPTBR: state.sptbr = val & ~(PGSIZE-1); break;
+    case CSR_SSCRATCH: state.sscratch = val; break;
+    case CSR_MEPC: state.mepc = val; break;
+    case CSR_MSCRATCH: state.mscratch = val; break;
+    case CSR_MCAUSE: state.mcause = val; break;
+    case CSR_MBADADDR: state.mbadaddr = val; break;
+    case CSR_SEND_IPI: sim->send_ipi(val); break;
     case CSR_TOHOST:
       if (state.tohost == 0)
         state.tohost = val;
       break;
-    case CSR_FROMHOST:
-      set_fromhost(val);
-      break;
+    case CSR_FROMHOST: state.fromhost = val; break;
   }
-
-  return old_pcr;
-}
-
-void processor_t::set_fromhost(reg_t val)
-{
-  set_interrupt(IRQ_HOST, val != 0);
-  state.fromhost = val;
 }
 
-reg_t processor_t::get_pcr(int which)
+reg_t processor_t::get_csr(int which)
 {
   switch (which)
   {
     case CSR_FFLAGS:
+      require_fp;
       return state.fflags;
     case CSR_FRM:
+      require_fp;
       return state.frm;
     case CSR_FCSR:
+      require_fp;
       return (state.fflags << FSR_AEXC_SHIFT) | (state.frm << FSR_RD_SHIFT);
-    case CSR_STATUS:
-      return state.sr;
-    case CSR_EPC:
-      return state.epc;
-    case CSR_BADVADDR:
-      return state.badvaddr;
-    case CSR_EVEC:
-      return state.evec;
     case CSR_CYCLE:
     case CSR_TIME:
     case CSR_INSTRET:
-    case CSR_COUNT:
-      return state.count;
-    case CSR_COMPARE:
-      return state.compare;
-    case CSR_CAUSE:
-      return state.cause;
-    case CSR_PTBR:
-      return state.ptbr;
-    case CSR_ASID:
-      return 0;
-    case CSR_FATC:
-      mmu->flush_tlb();
-      return 0;
-    case CSR_HARTID:
-      return id;
-    case CSR_IMPL:
-      return 1;
-    case CSR_SUP0:
-      return state.pcr_k0;
-    case CSR_SUP1:
-      return state.pcr_k1;
+    case CSR_SCYCLE:
+    case CSR_STIME:
+    case CSR_SINSTRET:
+      serialize();
+      return state.scount;
+    case CSR_CYCLEH:
+    case CSR_TIMEH:
+    case CSR_INSTRETH:
+    case CSR_SCYCLEH:
+    case CSR_STIMEH:
+    case CSR_SINSTRETH:
+      if (xlen == 64)
+        break;
+      serialize();
+      return state.scount >> 32;
+    case CSR_SSTATUS:
+    {
+      reg_t ss = 0;
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_SIP, get_field(state.mstatus, MSTATUS_SSIP));
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_IE, get_field(state.mstatus, MSTATUS_IE));
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_PIE, get_field(state.mstatus, MSTATUS_IE1));
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_PS, get_field(state.mstatus, MSTATUS_PRV1));
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_UA, get_field(state.mstatus, MSTATUS64_UA));
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_TIE, get_field(state.mstatus, MSTATUS_STIE));
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_TIP, state.stip);
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_FS, get_field(state.mstatus, MSTATUS_FS));
+      ss = set_field(ss, SSTATUS_XS, get_field(state.mstatus, MSTATUS_XS));
+      if (get_field(state.mstatus, MSTATUS64_SD))
+        ss = set_field(ss, (xlen == 32 ? SSTATUS32_SD : SSTATUS64_SD), 1);
+      return ss;
+    }
+    case CSR_SEPC: return state.sepc;
+    case CSR_SBADADDR: return state.sbadaddr;
+    case CSR_STVEC: return state.stvec;
+    case CSR_STIMECMP: return state.stimecmp;
+    case CSR_SCAUSE:
+      if (xlen == 32 && (state.scause >> 63) != 0)
+        return state.scause | ((reg_t)1 << 31);
+      return state.scause;
+    case CSR_SPTBR: return state.sptbr;
+    case CSR_SASID: return 0;
+    case CSR_SSCRATCH: return state.sscratch;
+    case CSR_MSTATUS: return state.mstatus;
+    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_TOHOST:
       sim->get_htif()->tick(); // not necessary, but faster
       return state.tohost;
     case CSR_FROMHOST:
       sim->get_htif()->tick(); // not necessary, but faster
       return state.fromhost;
-    default:
-      return -1;
+    case CSR_SEND_IPI: return 0;
+    case CSR_HARTID: return id;
+    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;
   }
-}
-
-void processor_t::set_interrupt(int which, bool on)
-{
-  uint32_t mask = (1 << (which + SR_IP_SHIFT)) & SR_IP;
-  if (on)
-    state.sr |= mask;
-  else
-    state.sr &= ~mask;
+  throw trap_illegal_instruction();
 }
 
 reg_t illegal_instruction(processor_t* p, insn_t insn, reg_t pc)
@@ -364,7 +513,7 @@ insn_func_t processor_t::decode_insn(insn_t insn)
   while ((insn.bits() & desc->mask) != desc->match)
     desc++;
 
-  return rv64 ? desc->rv64 : desc->rv32;
+  return xlen == 64 ? desc->rv64 : desc->rv32;
 }
 
 void processor_t::register_insn(insn_desc_t desc)