arm: Clean up and document decoder API
[gem5.git] / src / arch / mips / faults.cc
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 /*
  * Copyright (c) 2003-2005 The Regents of The University of Michigan
+ * Copyright (c) 2007 MIPS Technologies, Inc.
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  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
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  * Authors: Gabe Black
  *          Korey Sewell
+ *          Jaidev Patwardhan
+ *          Zhengxing Li
+ *          Deyuan Guo
  */
 
 #include "arch/mips/faults.hh"
-#include "cpu/thread_context.hh"
-#include "cpu/base.hh"
+#include "arch/mips/pra_constants.hh"
 #include "base/trace.hh"
-
-#if !FULL_SYSTEM
-#include "sim/process.hh"
+#include "cpu/base.hh"
+#include "cpu/thread_context.hh"
+#include "debug/MipsPRA.hh"
 #include "mem/page_table.hh"
-#endif
+#include "sim/process.hh"
 
 namespace MipsISA
 {
 
-FaultName MachineCheckFault::_name = "Machine Check";
-FaultVect MachineCheckFault::_vect = 0x0401;
-FaultStat MachineCheckFault::_count;
-
-FaultName AlignmentFault::_name = "Alignment";
-FaultVect AlignmentFault::_vect = 0x0301;
-FaultStat AlignmentFault::_count;
-
-FaultName ResetFault::_name = "reset";
-FaultVect ResetFault::_vect = 0x0001;
-FaultStat ResetFault::_count;
-
-FaultName CoprocessorUnusableFault::_name = "Coprocessor Unusable";
-FaultVect CoprocessorUnusableFault::_vect = 0xF001;
-FaultStat CoprocessorUnusableFault::_count;
+typedef MipsFaultBase::FaultVals FaultVals;
 
-FaultName ReservedInstructionFault::_name = "Reserved Instruction";
-FaultVect ReservedInstructionFault::_vect = 0x0F01;
-FaultStat ReservedInstructionFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<SystemCallFault>::vals =
+    { "Syscall", 0x180, ExcCodeSys };
 
-FaultName ThreadFault::_name = "thread";
-FaultVect ThreadFault::_vect = 0x00F1;
-FaultStat ThreadFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<ReservedInstructionFault>::vals =
+    { "Reserved Instruction Fault", 0x180, ExcCodeRI };
 
+template <> FaultVals MipsFault<ThreadFault>::vals =
+    { "Thread Fault", 0x180, ExcCodeDummy };
 
-FaultName ArithmeticFault::_name = "arith";
-FaultVect ArithmeticFault::_vect = 0x0501;
-FaultStat ArithmeticFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<IntegerOverflowFault>::vals =
+    { "Integer Overflow Exception", 0x180, ExcCodeOv };
 
-FaultName UnimplementedOpcodeFault::_name = "opdec";
-FaultVect UnimplementedOpcodeFault::_vect = 0x0481;
-FaultStat UnimplementedOpcodeFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<TrapFault>::vals =
+    { "Trap", 0x180, ExcCodeTr };
 
-#if !FULL_SYSTEM
-//FaultName PageTableFault::_name = "page_table_fault";
-//FaultVect PageTableFault::_vect = 0x0000;
-//FaultStat PageTableFault::_count;
-#endif
+template <> FaultVals MipsFault<BreakpointFault>::vals =
+    { "Breakpoint", 0x180, ExcCodeBp };
 
-FaultName InterruptFault::_name = "interrupt";
-FaultVect InterruptFault::_vect = 0x0101;
-FaultStat InterruptFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<DspStateDisabledFault>::vals =
+    { "DSP Disabled Fault", 0x180, ExcCodeDummy };
 
-FaultName NDtbMissFault::_name = "dtb_miss_single";
-FaultVect NDtbMissFault::_vect = 0x0201;
-FaultStat NDtbMissFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<MachineCheckFault>::vals =
+    { "Machine Check", 0x180, ExcCodeMCheck };
 
-FaultName PDtbMissFault::_name = "dtb_miss_double";
-FaultVect PDtbMissFault::_vect = 0x0281;
-FaultStat PDtbMissFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<ResetFault>::vals =
+    { "Reset Fault", 0x000, ExcCodeDummy };
 
-FaultName DtbPageFault::_name = "dfault";
-FaultVect DtbPageFault::_vect = 0x0381;
-FaultStat DtbPageFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<SoftResetFault>::vals =
+    { "Soft Reset Fault", 0x000, ExcCodeDummy };
 
-FaultName DtbAcvFault::_name = "dfault";
-FaultVect DtbAcvFault::_vect = 0x0381;
-FaultStat DtbAcvFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<NonMaskableInterrupt>::vals =
+    { "Non Maskable Interrupt", 0x000, ExcCodeDummy };
 
-FaultName ItbMissFault::_name = "itbmiss";
-FaultVect ItbMissFault::_vect = 0x0181;
-FaultStat ItbMissFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<CoprocessorUnusableFault>::vals =
+    { "Coprocessor Unusable Fault", 0x180, ExcCodeCpU };
 
-FaultName ItbPageFault::_name = "itbmiss";
-FaultVect ItbPageFault::_vect = 0x0181;
-FaultStat ItbPageFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<InterruptFault>::vals =
+    { "Interrupt", 0x000, ExcCodeInt };
 
-FaultName ItbAcvFault::_name = "iaccvio";
-FaultVect ItbAcvFault::_vect = 0x0081;
-FaultStat ItbAcvFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<AddressErrorFault>::vals =
+    { "Address Error", 0x180, ExcCodeDummy };
 
-FaultName FloatEnableFault::_name = "fen";
-FaultVect FloatEnableFault::_vect = 0x0581;
-FaultStat FloatEnableFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<TlbInvalidFault>::vals =
+    { "Invalid TLB Entry Exception", 0x180, ExcCodeDummy };
 
-FaultName IntegerOverflowFault::_name = "intover";
-FaultVect IntegerOverflowFault::_vect = 0x0501;
-FaultStat IntegerOverflowFault::_count;
+template <> FaultVals MipsFault<TlbRefillFault>::vals =
+    { "TLB Refill Exception", 0x180, ExcCodeDummy };
 
-FaultName DspStateDisabledFault::_name = "intover";
-FaultVect DspStateDisabledFault::_vect = 0x001a;
-FaultStat DspStateDisabledFault::_count;
+template <> MipsFaultBase::FaultVals MipsFault<TlbModifiedFault>::vals =
+    { "TLB Modified Exception", 0x180, ExcCodeMod };
 
-
-/*void PageTableFault::invoke(ThreadContext *tc)
-{
-    Process *p = tc->getProcessPtr();
-
-    Addr page_addr = p->pTable->pageAlign(vaddr);
-
-    warn("%i: [tid:%i]: %s encountered @ addr %x. Allocating new page for address range %x - %x.\n",
-         curTick, tc->getThreadNum(), name(), vaddr, page_addr, page_addr+VMPageSize);
-
-    p->pTable->allocate(page_addr, VMPageSize);
-
-    return;
-}
-*/
-    /* address is higher than the stack region or in the current stack region
-    if (vaddr > p->stack_base || vaddr > p->stack_min)
-        FaultBase::invoke(tc);
-
-    // We've accessed the next page
-    if (vaddr > p->stack_min - PageBytes) {
-        p->stack_min -= PageBytes;
-        if (p->stack_base - p->stack_min > 8*1024*1024) {
-            warn("Already allocated Over max stack size for one thread\n");
-        }
-        warn("%i: Allocating page for range %x - %x",
-             curTick, p->stack_min, p->stack_min-PageBytes);
-
-        p->pTable->allocate(p->stack_min, PageBytes);
-        warn("Increasing stack size by one page.");
-    } else {
-        FaultBase::invoke(tc);
-        }*/
-
-void ResetFault::invoke(ThreadContext *tc)
+void
+MipsFaultBase::setExceptionState(ThreadContext *tc, uint8_t excCode)
 {
-    warn("[tid:%i]: %s encountered.\n", tc->getThreadNum(), name());
-    //tc->getCpuPtr()->reset();
+    // modify SRS Ctl - Save CSS, put ESS into CSS
+    StatusReg status = tc->readMiscReg(MISCREG_STATUS);
+    if (status.exl != 1 && status.bev != 1) {
+        // SRS Ctl is modified only if Status_EXL and Status_BEV are not set
+        SRSCtlReg srsCtl = tc->readMiscReg(MISCREG_SRSCTL);
+        srsCtl.pss = srsCtl.css;
+        srsCtl.css = srsCtl.ess;
+        tc->setMiscRegNoEffect(MISCREG_SRSCTL, srsCtl);
+    }
+
+    // set EXL bit (don't care if it is already set!)
+    status.exl = 1;
+    tc->setMiscRegNoEffect(MISCREG_STATUS, status);
+
+    // write EPC
+    PCState pc = tc->pcState();
+    DPRINTF(MipsPRA, "PC: %s\n", pc);
+    bool delay_slot = pc.pc() + sizeof(MachInst) != pc.npc();
+    tc->setMiscRegNoEffect(MISCREG_EPC,
+            pc.pc() - (delay_slot ? sizeof(MachInst) : 0));
+
+    // Set Cause_EXCCODE field
+    CauseReg cause = tc->readMiscReg(MISCREG_CAUSE);
+    cause.excCode = excCode;
+    cause.bd = delay_slot ? 1 : 0;
+    cause.ce = 0;
+    tc->setMiscRegNoEffect(MISCREG_CAUSE, cause);
 }
 
-void CoprocessorUnusableFault::invoke(ThreadContext *tc)
+void
+MipsFaultBase::invoke(ThreadContext *tc, const StaticInstPtr &inst)
 {
-    panic("[tid:%i]: %s encountered.\n", tc->getThreadNum(), name());
+    if (FullSystem) {
+        DPRINTF(MipsPRA, "Fault %s encountered.\n", name());
+        setExceptionState(tc, code());
+        tc->pcState(vect(tc));
+    } else {
+        panic("Fault %s encountered.\n", name());
+    }
 }
 
-void ReservedInstructionFault::invoke(ThreadContext *tc)
+void
+ResetFault::invoke(ThreadContext *tc, const StaticInstPtr &inst)
 {
-    panic("[tid:%i]: %s encountered.\n", tc->getThreadNum(), name());
+    if (FullSystem) {
+        DPRINTF(MipsPRA, "%s encountered.\n", name());
+        /* All reset activity must be invoked from here */
+        Addr handler = vect(tc);
+        tc->pcState(handler);
+        DPRINTF(MipsPRA, "ResetFault::invoke : PC set to %x", handler);
+    }
+
+    // Set Coprocessor 1 (Floating Point) To Usable
+    StatusReg status = tc->readMiscRegNoEffect(MISCREG_STATUS);
+    status.cu.cu1 = 1;
+    tc->setMiscReg(MISCREG_STATUS, status);
 }
 
-void ThreadFault::invoke(ThreadContext *tc)
+void
+SoftResetFault::invoke(ThreadContext *tc, const StaticInstPtr &inst)
 {
-    panic("[tid:%i]: %s encountered.\n", tc->getThreadNum(), name());
+    panic("Soft reset not implemented.\n");
 }
 
-void DspStateDisabledFault::invoke(ThreadContext *tc)
+void
+NonMaskableInterrupt::invoke(ThreadContext *tc, const StaticInstPtr &inst)
 {
-    panic("[tid:%i]: %s encountered.\n", tc->getThreadNum(), name());
+    panic("Non maskable interrupt not implemented.\n");
 }
 
 } // namespace MipsISA