bugfix in raising accelerator interrupts
[riscv-isa-sim.git] / riscv / processor.h
index f3b2f62cd69443d1eaa0c3cfd1fbb351143ebb3c..4189fea8615f68271ff120b6c2b15791a79f002a 100644 (file)
@@ -1,19 +1,70 @@
 // See LICENSE for license details.
-
 #ifndef _RISCV_PROCESSOR_H
 #define _RISCV_PROCESSOR_H
 
 #include "decode.h"
-#include <cstring>
-#include "trap.h"
 #include "config.h"
-
-#define MAX_UTS 2048
+#include <cstring>
+#include <vector>
+#include <map>
 
 class processor_t;
 class mmu_t;
 typedef reg_t (*insn_func_t)(processor_t*, insn_t, reg_t);
 class sim_t;
+class trap_t;
+class extension_t;
+class disassembler_t;
+
+struct insn_desc_t
+{
+  uint32_t match;
+  uint32_t mask;
+  insn_func_t rv32;
+  insn_func_t rv64;
+};
+
+struct commit_log_reg_t
+{
+  reg_t addr;
+  reg_t data;
+};
+
+// architectural state of a RISC-V hart
+struct state_t
+{
+  void reset();
+
+  reg_t pc;
+  regfile_t<reg_t, NXPR, true> XPR;
+  regfile_t<freg_t, NFPR, false> FPR;
+
+  // control and status registers
+  reg_t mstatus;
+  reg_t mepc;
+  reg_t mbadaddr;
+  reg_t mscratch;
+  reg_t mcause;
+  reg_t sepc;
+  reg_t sbadaddr;
+  reg_t sscratch;
+  reg_t stvec;
+  reg_t sptbr;
+  reg_t scause;
+  reg_t tohost;
+  reg_t fromhost;
+  reg_t scount;
+  bool stip;
+  uint32_t stimecmp;
+  uint32_t fflags;
+  uint32_t frm;
+
+  reg_t load_reservation;
+
+#ifdef RISCV_ENABLE_COMMITLOG
+  commit_log_reg_t log_reg_write;
+#endif
+};
 
 // this class represents one processor in a RISC-V machine.
 class processor_t
@@ -22,86 +73,62 @@ public:
   processor_t(sim_t* _sim, mmu_t* _mmu, uint32_t _id);
   ~processor_t();
 
+  void set_debug(bool value);
+  void set_histogram(bool value);
   void reset(bool value);
-  void step(size_t n, bool noisy); // run for n cycles
+  void step(size_t n); // run for n cycles
   void deliver_ipi(); // register an interprocessor interrupt
   bool running() { return run; }
-  void set_pcr(int which, reg_t val);
-  void set_interrupt(int which, bool on);
-  reg_t get_pcr(int which);
-  mmu_t* get_mmu() { return &mmu; }
+  void set_csr(int which, reg_t val);
+  void raise_interrupt(reg_t which);
+  reg_t get_csr(int which);
+  mmu_t* get_mmu() { return mmu; }
+  state_t* get_state() { return &state; }
+  extension_t* get_extension() { return ext; }
+  void push_privilege_stack();
+  void pop_privilege_stack();
+  void yield_load_reservation() { state.load_reservation = (reg_t)-1; }
+  void update_histogram(size_t pc);
+
+  void register_insn(insn_desc_t);
+  void register_extension(extension_t*);
 
 private:
-  sim_t& sim;
-  mmu_t& mmu; // main memory is always accessed via the mmu
-
-  // user-visible architected state
-  regfile_t<reg_t, NXPR, true> XPR;
-  regfile_t<freg_t, NFPR, false> FPR;
-  reg_t pc;
-  reg_t cycle;
-
-  // privileged control registers
-  reg_t epc;
-  reg_t badvaddr;
-  reg_t evec;
-  reg_t pcr_k0;
-  reg_t pcr_k1;
-  reg_t cause;
-  reg_t tohost;
-  reg_t fromhost;
+  sim_t* sim;
+  mmu_t* mmu; // main memory is always accessed via the mmu
+  extension_t* ext;
+  disassembler_t* disassembler;
+  state_t state;
   uint32_t id;
-  uint32_t sr; // only modify the status register using set_pcr()
-  uint32_t fsr;
-  uint32_t count;
-  uint32_t compare;
-
+  int xlen;
   bool run; // !reset
+  bool debug;
+  bool histogram_enabled;
+  bool serialized;
 
-  // functions
-  void take_interrupt(); // take a trap if any interrupts are pending
-  void set_fsr(uint32_t val); // set the floating-point status register
-  void take_trap(reg_t t, bool noisy); // take an exception
-  void disasm(insn_t insn, reg_t pc); // disassemble and print an instruction
-
-  // vector stuff
-  void vcfg();
-  void setvl(int vlapp);
-
-  reg_t vecbanks;
-  uint32_t vecbanks_count;
+  std::vector<insn_desc_t> instructions;
+  std::vector<insn_desc_t*> opcode_map;
+  std::vector<insn_desc_t> opcode_store;
+  std::map<size_t,size_t> pc_histogram;
 
-  bool utmode;
-  uint32_t utidx;
-  int vlmax;
-  int vl;
-  int nxfpr_bank;
-  int nxpr_use;
-  int nfpr_use;
-  processor_t* uts[MAX_UTS];
-
-  // this constructor is used for each of the uts
-  processor_t(sim_t* _sim, mmu_t* _mmu, uint32_t _id, uint32_t _utidx);
+  void take_interrupt(); // take a trap if any interrupts are pending
+  void serialize(); // collapse into defined architectural state
+  reg_t take_trap(trap_t& t, reg_t epc); // take an exception
+  void disasm(insn_t insn); // disassemble and print an instruction
 
   friend class sim_t;
   friend class mmu_t;
-  friend class htif_isasim_t;
+  friend class extension_t;
 
-  #include "dispatch.h"
+  void build_opcode_map();
+  insn_func_t decode_insn(insn_t insn);
 };
 
-#ifndef RISCV_ENABLE_RVC
-# define set_pc(x) \
-  do { if((x) & (sizeof(insn_t)-1)) \
-       { badvaddr = (x); throw trap_instruction_address_misaligned; } \
-       npc = (x); \
-     } while(0)
-#else
-# define set_pc(x) \
-  do { if((x) & ((sr & SR_EC) ? 1 : 3)) \
-       { badvaddr = (x); throw trap_instruction_address_misaligned; } \
-       npc = (x); \
-     } while(0)
-#endif
+reg_t illegal_instruction(processor_t* p, insn_t insn, reg_t pc);
+
+#define REGISTER_INSN(proc, name, match, mask) \
+  extern reg_t rv32_##name(processor_t*, insn_t, reg_t); \
+  extern reg_t rv64_##name(processor_t*, insn_t, reg_t); \
+  proc->register_insn((insn_desc_t){match, mask, rv32_##name, rv64_##name});
 
 #endif