Generate device tree for target machine
[riscv-isa-sim.git] / riscv / sim.cc
index 27933b7f4aca39e81eae5df2e7629bbab7d979c8..67b655e6634d79cc7ea033d691ab89dd95f867c2 100644 (file)
+// See LICENSE for license details.
+
 #include "sim.h"
 #include "htif.h"
-#include <sys/mman.h>
+#include "devicetree.h"
 #include <map>
 #include <iostream>
 #include <climits>
-#include <assert.h>
-
-#ifdef __linux__
-# define mmap mmap64
-#endif
-
-sim_t::sim_t(int _nprocs, htif_t* _htif)
-  : htif(_htif),
-    tohost(0),
-    fromhost(0),
-    procs(_nprocs),
-    running(false)
+#include <cstdlib>
+#include <cassert>
+#include <signal.h>
+
+volatile bool ctrlc_pressed = false;
+static void handle_signal(int sig)
 {
+  if (ctrlc_pressed)
+    exit(-1);
+  ctrlc_pressed = true;
+  signal(sig, &handle_signal);
+}
+
+sim_t::sim_t(const char* isa, size_t nprocs, size_t mem_mb,
+             const std::vector<std::string>& args)
+  : htif(new htif_isasim_t(this, args)), procs(std::max(nprocs, size_t(1))),
+    rtc(0), current_step(0), current_proc(0), debug(false)
+{
+  signal(SIGINT, &handle_signal);
   // allocate target machine's memory, shrinking it as necessary
   // until the allocation succeeds
-
-  size_t memsz0 = sizeof(size_t) == 8 ? 0x100000000ULL : 0x70000000UL;
-  size_t quantum = std::max(PGSIZE, (reg_t)sysconf(_SC_PAGESIZE));
-  memsz0 = memsz0/quantum*quantum;
+  size_t memsz0 = (size_t)mem_mb << 20;
+  size_t quantum = 1L << 20;
+  if (memsz0 == 0)
+    memsz0 = 1L << (sizeof(size_t) == 8 ? 32 : 30);
 
   memsz = memsz0;
-  mem = (char*)mmap(NULL, memsz, PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
+  while ((mem = (char*)calloc(1, memsz)) == NULL)
+    memsz = memsz*10/11/quantum*quantum;
 
-  if(mem == MAP_FAILED)
-  {
-    while(mem == MAP_FAILED && (memsz = memsz*10/11/quantum*quantum))
-      mem = (char*)mmap(NULL, memsz, PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANON, -1, 0);
-    assert(mem != MAP_FAILED);
+  if (memsz != memsz0)
     fprintf(stderr, "warning: only got %lu bytes of target mem (wanted %lu)\n",
             (unsigned long)memsz, (unsigned long)memsz0);
-  }
 
-  mmu = new mmu_t(mem, memsz);
+  debug_mmu = new mmu_t(mem, memsz);
 
-  for(size_t i = 0; i < num_cores(); i++)
-    procs[i] = new processor_t(this, new mmu_t(mem, memsz), i);
+  for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
+    procs[i] = new processor_t(isa, this, i);
 
-  htif->init(this);
+  make_device_tree();
 }
 
 sim_t::~sim_t()
 {
-  for(size_t i = 0; i < num_cores(); i++)
-  {
-    mmu_t* pmmu = &procs[i]->mmu;
+  for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
     delete procs[i];
-    delete pmmu;
+  delete debug_mmu;
+  free(mem);
+}
+
+reg_t sim_t::get_scr(int which)
+{
+  switch (which)
+  {
+    case 0: return procs.size();
+    case 1: return memsz >> 20;
+    default: return -1;
   }
-  delete mmu;
-  munmap(mem, memsz);
 }
 
-void sim_t::send_ipi(reg_t who)
+int sim_t::run()
 {
-  if(who < num_cores())
-    procs[who]->deliver_ipi();
+  if (!debug && log)
+    set_procs_debug(true);
+  while (htif->tick())
+  {
+    if (debug || ctrlc_pressed)
+      interactive();
+    else
+      step(INTERLEAVE);
+  }
+  return htif->exit_code();
 }
 
-void sim_t::run(bool debug)
+void sim_t::step(size_t n)
 {
-  // word 0 of memory contains the memory capacity in MB
-  mmu->store_uint32(0, memsz >> 20);
-  // word 1 of memory contains the core count
-  mmu->store_uint32(4, num_cores());
+  for (size_t i = 0, steps = 0; i < n; i += steps)
+  {
+    steps = std::min(n - i, INTERLEAVE - current_step);
+    procs[current_proc]->step(steps);
 
-  //htif->wait_for_start();
+    current_step += steps;
+    if (current_step == INTERLEAVE)
+    {
+      current_step = 0;
+      procs[current_proc]->yield_load_reservation();
+      if (++current_proc == procs.size()) {
+        current_proc = 0;
+        rtc += INTERLEAVE / INSNS_PER_RTC_TICK;
+      }
 
-  for(running = true; running; )
-  {
-    if(!debug)
-      step_all(10000, 100, false);
-    else
-      interactive();
+      htif->tick();
+    }
   }
 }
 
-void sim_t::step_all(size_t n, size_t interleave, bool noisy)
+bool sim_t::running()
+{
+  for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++)
+    if (procs[i]->running())
+      return true;
+  return false;
+}
+
+void sim_t::stop()
 {
-  htif->wait_for_packet();
-  for(size_t j = 0; j < n; j+=interleave)
-    for(int i = 0; i < (int)num_cores(); i++)
-      procs[i]->step(interleave,noisy);
+  procs[0]->state.tohost = 1;
+  while (htif->tick())
+    ;
+}
+
+void sim_t::set_debug(bool value)
+{
+  debug = value;
+}
+
+void sim_t::set_log(bool value)
+{
+  log = value;
+}
+
+void sim_t::set_histogram(bool value)
+{
+  histogram_enabled = value;
+  for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++) {
+    procs[i]->set_histogram(histogram_enabled);
+  }
+}
+
+void sim_t::set_procs_debug(bool value)
+{
+  for (size_t i=0; i< procs.size(); i++)
+    procs[i]->set_debug(value);
+}
+
+bool sim_t::mmio_load(reg_t addr, size_t len, uint8_t* bytes)
+{
+  if (addr + len < addr)
+    return false;
+  return bus.load(addr, len, bytes);
+}
+
+bool sim_t::mmio_store(reg_t addr, size_t len, const uint8_t* bytes)
+{
+  if (addr + len < addr)
+    return false;
+  return bus.store(addr, len, bytes);
+}
+
+void sim_t::make_device_tree()
+{
+  char buf[32];
+  size_t max_devtree_size = procs.size() * 4096; // sloppy upper bound
+  size_t cpu_size = NCSR * procs[0]->max_xlen / 8;
+  reg_t cpu_addr = memsz + max_devtree_size;
+
+  device_tree dt;
+  dt.begin_node("");
+  dt.add_prop("#address-cells", 2);
+  dt.add_prop("#size-cells", 2);
+  dt.add_prop("model", "Spike");
+    dt.begin_node("memory@0");
+      dt.add_prop("device_type", "memory");
+      dt.add_reg({0, memsz});
+    dt.end_node();
+    dt.begin_node("cpus");
+      dt.add_prop("#address-cells", 2);
+      dt.add_prop("#size-cells", 2);
+      for (size_t i = 0; i < procs.size(); i++) {
+        sprintf(buf, "cpu@%" PRIx64, cpu_addr);
+        dt.begin_node(buf);
+          dt.add_prop("device_type", "cpu");
+          dt.add_prop("compatible", "riscv");
+          dt.add_prop("isa", procs[i]->isa);
+          dt.add_reg({cpu_addr});
+        dt.end_node();
+
+        bus.add_device(cpu_addr, procs[i]);
+        cpu_addr += cpu_size;
+      }
+    dt.end_node();
+  dt.end_node();
+
+  devicetree.reset(new rom_device_t(dt.finalize()));
+  bus.add_device(memsz, devicetree.get());
 }