mem-cache: Add multiple eviction stats
[gem5.git] / src / arch / arm / system.cc
index 380676bbb62adc1ba874433b5ec22c2b41132ae1..5c32059f4636f7994e330913761be4bd61e66b9a 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2010 ARM Limited
+ * Copyright (c) 2010, 2012-2013, 2015,2017-2019 ARM Limited
  * All rights reserved
  *
  * The license below extends only to copyright in the software and shall
  * Authors: Ali Saidi
  */
 
+#include "arch/arm/system.hh"
+
 #include <iostream>
 
-#include "arch/arm/system.hh"
+#include "arch/arm/semihosting.hh"
 #include "base/loader/object_file.hh"
 #include "base/loader/symtab.hh"
 #include "cpu/thread_context.hh"
-#include "mem/physical.hh"
+#include "dev/arm/gic_v2.hh"
 #include "mem/fs_translating_port_proxy.hh"
+#include "mem/physical.hh"
+#include "sim/full_system.hh"
 
 using namespace std;
 using namespace Linux;
 
 ArmSystem::ArmSystem(Params *p)
-    : System(p), bootldr(NULL), multiProc(p->multi_proc)
+    : System(p),
+      bootLoaders(), bootldr(nullptr),
+      _haveSecurity(p->have_security),
+      _haveLPAE(p->have_lpae),
+      _haveVirtualization(p->have_virtualization),
+      _haveCrypto(p->have_crypto),
+      _genericTimer(nullptr),
+      _gic(nullptr),
+      _resetAddr(p->auto_reset_addr ?
+                 (kernelEntry & loadAddrMask) + loadAddrOffset :
+                 p->reset_addr),
+      _highestELIs64(p->highest_el_is_64),
+      _physAddrRange64(p->phys_addr_range_64),
+      _haveLargeAsid64(p->have_large_asid_64),
+      _haveSVE(p->have_sve),
+      _sveVL(p->sve_vl),
+      _haveLSE(p->have_lse),
+      _havePAN(p->have_pan),
+      semihosting(p->semihosting),
+      multiProc(p->multi_proc)
 {
-    if (p->boot_loader != "") {
-        bootldr = createObjectFile(p->boot_loader);
+    // Check if the physical address range is valid
+    if (_highestELIs64 && (
+            _physAddrRange64 < 32 ||
+            _physAddrRange64 > 48 ||
+            (_physAddrRange64 % 4 != 0 && _physAddrRange64 != 42))) {
+        fatal("Invalid physical address range (%d)\n", _physAddrRange64);
+    }
+
+    bootLoaders.reserve(p->boot_loader.size());
+    for (const auto &bl : p->boot_loader) {
+        std::unique_ptr<ObjectFile> obj;
+        obj.reset(createObjectFile(bl));
+
+        fatal_if(!obj, "Could not read bootloader: %s\n", bl);
+        bootLoaders.emplace_back(std::move(obj));
+    }
+
+    if (kernel) {
+        bootldr = getBootLoader(kernel);
+    } else if (!bootLoaders.empty()) {
+        // No kernel specified, default to the first boot loader
+        bootldr = bootLoaders[0].get();
+    }
 
-        if (!bootldr)
-            fatal("Could not read bootloader: %s\n", p->boot_loader);
+    if (!bootLoaders.empty() && !bootldr)
+        fatal("Can't find a matching boot loader / kernel combination!");
 
+    if (bootldr) {
         bootldr->loadGlobalSymbols(debugSymbolTable);
 
+        warn_if(bootldr->entryPoint() != _resetAddr,
+                "Bootloader entry point %#x overriding reset address %#x",
+                bootldr->entryPoint(), _resetAddr);
+        const_cast<Addr&>(_resetAddr) = bootldr->entryPoint();
+
+        if ((bootldr->getArch() == ObjectFile::Arm64) && !_highestELIs64) {
+            warn("Highest ARM exception-level set to AArch32 but bootloader "
+                  "is for AArch64. Assuming you wanted these to match.\n");
+            _highestELIs64 = true;
+        } else if ((bootldr->getArch() == ObjectFile::Arm) && _highestELIs64) {
+            warn("Highest ARM exception-level set to AArch64 but bootloader "
+                  "is for AArch32. Assuming you wanted these to match.\n");
+            _highestELIs64 = false;
+        }
     }
+
     debugPrintkEvent = addKernelFuncEvent<DebugPrintkEvent>("dprintk");
 }
 
@@ -79,48 +139,185 @@ ArmSystem::initState()
     const Params* p = params();
 
     if (bootldr) {
-        bootldr->loadSections(physProxy);
-
-        uint8_t jump_to_bl[] =
-        {
-            0x07, 0xf0, 0xa0, 0xe1  // branch to r7
-        };
-        physProxy.writeBlob(0x0, jump_to_bl, sizeof(jump_to_bl));
+        bool is_gic_v2 =
+            getGIC()->supportsVersion(BaseGic::GicVersion::GIC_V2);
+        bootldr->buildImage().write(physProxy);
 
         inform("Using bootloader at address %#x\n", bootldr->entryPoint());
 
         // Put the address of the boot loader into r7 so we know
         // where to branch to after the reset fault
         // All other values needed by the boot loader to know what to do
-        if (!p->gic_cpu_addr || !p->flags_addr)
-            fatal("gic_cpu_addr && flags_addr must be set with bootloader\n");
+        if (!p->flags_addr)
+           fatal("flags_addr must be set with bootloader\n");
+
+        if (!p->gic_cpu_addr && is_gic_v2)
+            fatal("gic_cpu_addr must be set with bootloader\n");
 
         for (int i = 0; i < threadContexts.size(); i++) {
-            threadContexts[i]->setIntReg(3, kernelEntry & loadAddrMask);
-            threadContexts[i]->setIntReg(4, params()->gic_cpu_addr);
+            if (!_highestELIs64)
+                threadContexts[i]->setIntReg(3, (kernelEntry & loadAddrMask) +
+                        loadAddrOffset);
+            if (is_gic_v2)
+                threadContexts[i]->setIntReg(4, params()->gic_cpu_addr);
             threadContexts[i]->setIntReg(5, params()->flags_addr);
-            threadContexts[i]->setIntReg(7, bootldr->entryPoint());
         }
+        inform("Using kernel entry physical address at %#x\n",
+               (kernelEntry & loadAddrMask) + loadAddrOffset);
     } else {
         // Set the initial PC to be at start of the kernel code
-        threadContexts[0]->pcState(kernelEntry & loadAddrMask);
+        if (!_highestELIs64)
+            threadContexts[0]->pcState((kernelEntry & loadAddrMask) +
+                    loadAddrOffset);
     }
+}
 
-    for (int i = 0; i < threadContexts.size(); i++) {
-        threadContexts[i]->setMiscReg(ArmISA::MISCREG_MIDR,
-                                      p->midr_regval);
-    }
+ArmSystem *
+ArmSystem::getArmSystem(System *sys)
+{
+    ArmSystem *a_sys = dynamic_cast<ArmSystem *>(sys);
+    assert(a_sys);
+    return a_sys;
 }
 
+ArmSystem*
+ArmSystem::getArmSystem(ThreadContext *tc)
+{
+    ArmSystem *a_sys = dynamic_cast<ArmSystem *>(tc->getSystemPtr());
+    assert(a_sys);
+    return a_sys;
+}
+
+bool
+ArmSystem::haveSecurity(ThreadContext *tc)
+{
+    return FullSystem? getArmSystem(tc)->haveSecurity() : false;
+}
+
+
 ArmSystem::~ArmSystem()
 {
     if (debugPrintkEvent)
         delete debugPrintkEvent;
 }
 
+ObjectFile *
+ArmSystem::getBootLoader(ObjectFile *const obj)
+{
+    for (auto &bl : bootLoaders) {
+        if (bl->getArch() == obj->getArch())
+            return bl.get();
+    }
+
+    return nullptr;
+}
+
+bool
+ArmSystem::haveLPAE(ThreadContext *tc)
+{
+    return FullSystem? getArmSystem(tc)->haveLPAE() : false;
+}
+
+bool
+ArmSystem::haveVirtualization(ThreadContext *tc)
+{
+    return FullSystem? getArmSystem(tc)->haveVirtualization() : false;
+}
+
+bool
+ArmSystem::highestELIs64(ThreadContext *tc)
+{
+    return FullSystem? getArmSystem(tc)->highestELIs64() : true;
+}
+
+ExceptionLevel
+ArmSystem::highestEL(ThreadContext *tc)
+{
+    return FullSystem? getArmSystem(tc)->highestEL() : EL1;
+}
+
+bool
+ArmSystem::haveEL(ThreadContext *tc, ExceptionLevel el)
+{
+    switch (el) {
+      case EL0:
+      case EL1:
+        return true;
+      case EL2:
+        return haveVirtualization(tc);
+      case EL3:
+        return haveSecurity(tc);
+      default:
+        warn("Unimplemented Exception Level\n");
+        return false;
+    }
+}
+
+Addr
+ArmSystem::resetAddr(ThreadContext *tc)
+{
+    return getArmSystem(tc)->resetAddr();
+}
+
+uint8_t
+ArmSystem::physAddrRange(ThreadContext *tc)
+{
+    return getArmSystem(tc)->physAddrRange();
+}
+
+Addr
+ArmSystem::physAddrMask(ThreadContext *tc)
+{
+    return getArmSystem(tc)->physAddrMask();
+}
+
+bool
+ArmSystem::haveLargeAsid64(ThreadContext *tc)
+{
+    return getArmSystem(tc)->haveLargeAsid64();
+}
+
+bool
+ArmSystem::haveSemihosting(ThreadContext *tc)
+{
+    return FullSystem && getArmSystem(tc)->haveSemihosting();
+}
+
+uint64_t
+ArmSystem::callSemihosting64(ThreadContext *tc,
+                             uint32_t op, uint64_t param)
+{
+    ArmSystem *sys = getArmSystem(tc);
+    return sys->semihosting->call64(tc, op, param);
+}
+
+uint32_t
+ArmSystem::callSemihosting32(ThreadContext *tc,
+                             uint32_t op, uint32_t param)
+{
+    ArmSystem *sys = getArmSystem(tc);
+    return sys->semihosting->call32(tc, op, param);
+}
 
 ArmSystem *
 ArmSystemParams::create()
 {
     return new ArmSystem(this);
 }
+
+void
+GenericArmSystem::initState()
+{
+    // Moved from the constructor to here since it relies on the
+    // address map being resolved in the interconnect
+
+    // Call the initialisation of the super class
+    ArmSystem::initState();
+}
+
+GenericArmSystem *
+GenericArmSystemParams::create()
+{
+
+    return new GenericArmSystem(this);
+}