mem-cache: Add multiple eviction stats
[gem5.git] / src / arch / arm / system.hh
index 9dfb66fb77f1ea5356874c14d5832e2f22ab63f8..90fed14a790f676d4d8a805441bbcba6855d2054 100644 (file)
@@ -1,4 +1,16 @@
 /*
+ * Copyright (c) 2010, 2012-2013, 2015-2019 ARM Limited
+ * All rights reserved
+ *
+ * The license below extends only to copyright in the software and shall
+ * not be construed as granting a license to any other intellectual
+ * property including but not limited to intellectual property relating
+ * to a hardware implementation of the functionality of the software
+ * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
+ * terms below provided that you ensure that this notice is replicated
+ * unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
+ * modified or unmodified, in source code or in binary form.
+ *
  * Copyright (c) 2002-2005 The Regents of The University of Michigan
  * All rights reserved.
  *
 #ifndef __ARCH_ARM_SYSTEM_HH__
 #define __ARCH_ARM_SYSTEM_HH__
 
+#include <memory>
 #include <string>
 #include <vector>
 
+#include "kern/linux/events.hh"
 #include "params/ArmSystem.hh"
+#include "params/GenericArmSystem.hh"
 #include "sim/sim_object.hh"
 #include "sim/system.hh"
 
+class GenericTimer;
+class BaseGic;
+class ThreadContext;
+
 class ArmSystem : public System
 {
+  protected:
+    /**
+     * PC based event to skip the dprink() call and emulate its
+     * functionality
+     */
+    Linux::DebugPrintkEvent *debugPrintkEvent;
+
+    /** Bootloaders */
+    std::vector<std::unique_ptr<ObjectFile>> bootLoaders;
+
+    /**
+     * Pointer to the bootloader object
+     */
+    ObjectFile *bootldr;
+
+    /**
+     * True if this system implements the Security Extensions
+     */
+    const bool _haveSecurity;
+
+    /**
+     * True if this system implements the Large Physical Address Extension
+     */
+    const bool _haveLPAE;
+
+    /**
+     * True if this system implements the virtualization Extensions
+     */
+    const bool _haveVirtualization;
+
+    /**
+     * True if this system implements the Crypto Extension
+     */
+    const bool _haveCrypto;
+
+    /**
+     * Pointer to the Generic Timer wrapper.
+     */
+    GenericTimer *_genericTimer;
+    BaseGic *_gic;
+
+    /**
+     * Reset address (ARMv8)
+     */
+    const Addr _resetAddr;
+
+    /**
+     * True if the register width of the highest implemented exception level is
+     * 64 bits (ARMv8)
+     */
+    bool _highestELIs64;
+
+    /**
+     * Supported physical address range in bits if the highest implemented
+     * exception level is 64 bits (ARMv8)
+     */
+    const uint8_t _physAddrRange64;
+
+    /**
+     * True if ASID is 16 bits in AArch64 (ARMv8)
+     */
+    const bool _haveLargeAsid64;
+
+    /**
+     * True if SVE is implemented (ARMv8)
+     */
+    const bool _haveSVE;
+
+    /** SVE vector length at reset, in quadwords */
+    const unsigned _sveVL;
+
+    /**
+     * True if LSE is implemented (ARMv8.1)
+     */
+    const bool _haveLSE;
+
+    /** True if Priviledge Access Never is implemented */
+    const unsigned _havePAN;
+
+    /**
+     * True if the Semihosting interface is enabled.
+     */
+    ArmSemihosting *const semihosting;
+
+  protected:
+    /**
+     * Get a boot loader that matches the kernel.
+     *
+     * @param obj Kernel binary
+     * @return Pointer to boot loader ObjectFile or nullptr if there
+     *         is no matching boot loader.
+     */
+    ObjectFile *getBootLoader(ObjectFile *const obj);
+
   public:
     typedef ArmSystemParams Params;
+    const Params *
+    params() const
+    {
+        return dynamic_cast<const Params *>(_params);
+    }
+
     ArmSystem(Params *p);
     ~ArmSystem();
-    
+
+    /**
+     * Initialise the system
+     */
+    virtual void initState();
+
     virtual Addr fixFuncEventAddr(Addr addr)
     {
-        //XXX This may eventually have to do something useful.
+        // Remove the low bit that thumb symbols have set
+        // but that aren't actually odd aligned
+        if (addr & 0x1)
+            return addr & ~1;
         return addr;
     }
+
+    /** true if this a multiprocessor system */
+    bool multiProc;
+
+    /** Returns true if this system implements the Security Extensions */
+    bool haveSecurity() const { return _haveSecurity; }
+
+    /** Returns true if this system implements the Large Physical Address
+     * Extension */
+    bool haveLPAE() const { return _haveLPAE; }
+
+    /** Returns true if this system implements the virtualization
+      * Extensions
+      */
+    bool haveVirtualization() const { return _haveVirtualization; }
+
+    /** Returns true if this system implements the Crypto
+      * Extension
+      */
+    bool haveCrypto() const { return _haveCrypto; }
+
+    /** Sets the pointer to the Generic Timer. */
+    void setGenericTimer(GenericTimer *generic_timer)
+    {
+        _genericTimer = generic_timer;
+    }
+
+    /** Sets the pointer to the GIC. */
+    void setGIC(BaseGic *gic)
+    {
+        _gic = gic;
+    }
+
+    /** Get a pointer to the system's generic timer model */
+    GenericTimer *getGenericTimer() const { return _genericTimer; }
+
+    /** Get a pointer to the system's GIC */
+    BaseGic *getGIC() const { return _gic; }
+
+    /** Returns true if the register width of the highest implemented exception
+     * level is 64 bits (ARMv8) */
+    bool highestELIs64() const { return _highestELIs64; }
+
+    /** Returns the highest implemented exception level */
+    ExceptionLevel highestEL() const
+    {
+        if (_haveSecurity)
+            return EL3;
+        if (_haveVirtualization)
+            return EL2;
+        return EL1;
+    }
+
+    /** Returns the reset address if the highest implemented exception level is
+     * 64 bits (ARMv8) */
+    Addr resetAddr() const { return _resetAddr; }
+
+    /** Returns true if ASID is 16 bits in AArch64 (ARMv8) */
+    bool haveLargeAsid64() const { return _haveLargeAsid64; }
+
+    /** Returns true if SVE is implemented (ARMv8) */
+    bool haveSVE() const { return _haveSVE; }
+
+    /** Returns the SVE vector length at reset, in quadwords */
+    unsigned sveVL() const { return _sveVL; }
+
+    /** Returns true if LSE is implemented (ARMv8.1) */
+    bool haveLSE() const { return _haveLSE; }
+
+    /** Returns true if Priviledge Access Never is implemented */
+    bool havePAN() const { return _havePAN; }
+
+    /** Returns the supported physical address range in bits if the highest
+     * implemented exception level is 64 bits (ARMv8) */
+    uint8_t physAddrRange64() const { return _physAddrRange64; }
+
+    /** Returns the supported physical address range in bits */
+    uint8_t physAddrRange() const
+    {
+        if (_highestELIs64)
+            return _physAddrRange64;
+        if (_haveLPAE)
+            return 40;
+        return 32;
+    }
+
+    /** Returns the physical address mask */
+    Addr physAddrMask() const
+    {
+        return mask(physAddrRange());
+    }
+
+    /**
+     * Range used by memory-mapped m5 pseudo-ops if enabled. Returns
+     * an invalid/empty range if disabled.
+     */
+    const AddrRange &m5opRange() const { return _m5opRange; }
+
+    /** Is Arm Semihosting support enabled? */
+    bool haveSemihosting() const { return semihosting != nullptr; }
+
+    /**
+     * Casts the provided System object into a valid ArmSystem, it fails
+     * otherwise.
+     * @param sys System object to cast
+     */
+    static ArmSystem *getArmSystem(System *sys);
+
+    /**
+     * Returns a valid ArmSystem pointer if using ARM ISA, it fails
+     * otherwise.
+     */
+    static ArmSystem* getArmSystem(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns true if the system of a specific thread context implements the
+     * Security Extensions
+     */
+    static bool haveSecurity(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns true if the system of a specific thread context implements the
+     * virtualization Extensions
+     */
+    static bool haveVirtualization(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns true if the system of a specific thread context implements the
+     * Large Physical Address Extension
+     */
+    static bool haveLPAE(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns true if the register width of the highest implemented exception
+     * level for the system of a specific thread context is 64 bits (ARMv8)
+     */
+    static bool highestELIs64(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns the highest implemented exception level for the system of a
+     * specific thread context
+     */
+    static ExceptionLevel highestEL(ThreadContext *tc);
+
+    /** Return true if the system implements a specific exception level */
+    static bool haveEL(ThreadContext *tc, ExceptionLevel el);
+
+    /** Returns the reset address if the highest implemented exception level
+     * for the system of a specific thread context is 64 bits (ARMv8)
+     */
+    static Addr resetAddr(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns the supported physical address range in bits for the system of a
+     * specific thread context
+     */
+    static uint8_t physAddrRange(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns the physical address mask for the system of a specific thread
+     * context
+     */
+    static Addr physAddrMask(ThreadContext *tc);
+
+    /** Returns true if ASID is 16 bits for the system of a specific thread
+     * context while in AArch64 (ARMv8) */
+    static bool haveLargeAsid64(ThreadContext *tc);
+
+    /** Is Arm Semihosting support enabled? */
+    static bool haveSemihosting(ThreadContext *tc);
+
+    /** Make a Semihosting call from aarch64 */
+    static uint64_t callSemihosting64(ThreadContext *tc,
+                                      uint32_t op, uint64_t param);
+
+    /** Make a Semihosting call from aarch32 */
+    static uint32_t callSemihosting32(ThreadContext *tc,
+                                      uint32_t op, uint32_t param);
 };
 
-#endif
+class GenericArmSystem : public ArmSystem
+{
+  public:
+    typedef GenericArmSystemParams Params;
+    const Params *
+    params() const
+    {
+        return dynamic_cast<const Params *>(_params);
+    }
+
+    GenericArmSystem(Params *p) : ArmSystem(p) {};
+    virtual ~GenericArmSystem() {};
 
+    /**
+     * Initialise the system
+     */
+    virtual void initState();
+};
+
+#endif