kvm, x86: Adding support for SE mode execution
[gem5.git] / src / sim / system.cc
index 2c5d4e44b29ffa8fe3438b4422727a8a2198c991..c311d65b92bd3e3c82bd2b05d8f5c0af30e5ebd9 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2011-2012 ARM Limited
+ * Copyright (c) 2011-2014 ARM Limited
  * All rights reserved
  *
  * The license below extends only to copyright in the software and shall
  *          Rick Strong
  */
 
-#include "arch/isa_traits.hh"
 #include "arch/remote_gdb.hh"
 #include "arch/utility.hh"
-#include "arch/vtophys.hh"
 #include "base/loader/object_file.hh"
 #include "base/loader/symtab.hh"
+#include "base/str.hh"
 #include "base/trace.hh"
-#include "config/the_isa.hh"
 #include "cpu/thread_context.hh"
 #include "debug/Loader.hh"
 #include "debug/WorkItems.hh"
-#include "kern/kernel_stats.hh"
+#include "mem/abstract_mem.hh"
 #include "mem/physical.hh"
 #include "params/System.hh"
 #include "sim/byteswap.hh"
 #include "sim/full_system.hh"
 #include "sim/system.hh"
 
+/**
+ * To avoid linking errors with LTO, only include the header if we
+ * actually have a definition.
+ */
+#if THE_ISA != NULL_ISA
+#include "kern/kernel_stats.hh"
+#endif
+
 using namespace std;
 using namespace TheISA;
 
@@ -73,15 +79,18 @@ int System::numSystemsRunning = 0;
 
 System::System(Params *p)
     : MemObject(p), _systemPort("system_port", this),
-      physmem(p->physmem),
       _numContexts(0),
       pagePtr(0),
       init_param(p->init_param),
-      physProxy(_systemPort),
-      virtProxy(_systemPort),
+      physProxy(_systemPort, p->cache_line_size),
+      kernelSymtab(nullptr),
+      kernel(nullptr),
       loadAddrMask(p->load_addr_mask),
+      loadAddrOffset(p->load_offset),
       nextPID(0),
+      physmem(name() + ".physmem", p->memories),
       memoryMode(p->mem_mode),
+      _cacheLineSize(p->cache_line_size),
       workItemsBegin(0),
       workItemsEnd(0),
       numWorkIds(p->num_work_ids),
@@ -92,22 +101,17 @@ System::System(Params *p)
     // add self to global system list
     systemList.push_back(this);
 
-    /** Keep track of all memories we can execute code out of
-     * in our system
-     */
-    for (int x = 0; x < p->memories.size(); x++) {
-        if (!p->memories[x])
-            continue;
-        memRanges.push_back(RangeSize(p->memories[x]->start(),
-                                      p->memories[x]->size()));
-    }
-
     if (FullSystem) {
         kernelSymtab = new SymbolTable;
         if (!debugSymbolTable)
             debugSymbolTable = new SymbolTable;
     }
 
+    // check if the cache line size is a value known to work
+    if (!(_cacheLineSize == 16 || _cacheLineSize == 32 ||
+          _cacheLineSize == 64 || _cacheLineSize == 128))
+        warn_once("Cache line size is neither 16, 32, 64 nor 128 bytes.\n");
+
     // Get the generic system master IDs
     MasterID tmp_id M5_VAR_USED;
     tmp_id = getMasterId("writebacks");
@@ -120,7 +124,7 @@ System::System(Params *p)
     if (FullSystem) {
         if (params()->kernel == "") {
             inform("No kernel set for full system simulation. "
-                    "Assuming you know what you're doing if not SPARC ISA\n");
+                   "Assuming you know what you're doing\n");
         } else {
             // Get the kernel code
             kernel = createObjectFile(params()->kernel);
@@ -155,6 +159,9 @@ System::System(Params *p)
     // increment the number of running systms
     numSystemsRunning++;
 
+    // Set back pointers to the system in all memories
+    for (int x = 0; x < params()->memories.size(); x++)
+        params()->memories[x]->system(this);
 }
 
 System::~System()
@@ -174,8 +181,8 @@ System::init()
         panic("System port on %s is not connected.\n", name());
 }
 
-MasterPort&
-System::getMasterPort(const std::string &if_name, int idx)
+BaseMasterPort&
+System::getMasterPort(const std::string &if_name, PortID idx)
 {
     // no need to distinguish at the moment (besides checking)
     return _systemPort;
@@ -184,7 +191,7 @@ System::getMasterPort(const std::string &if_name, int idx)
 void
 System::setMemoryMode(Enums::MemoryMode mode)
 {
-    assert(getState() == Drained);
+    assert(getDrainState() == Drainable::Drained);
     memoryMode = mode;
 }
 
@@ -226,6 +233,7 @@ System::registerThreadContext(ThreadContext *tc, int assigned)
     threadContexts[id] = tc;
     _numContexts++;
 
+#if THE_ISA != NULL_ISA
     int port = getRemoteGDBPort();
     if (port) {
         RemoteGDB *rgdb = new RemoteGDB(this, tc);
@@ -241,6 +249,7 @@ System::registerThreadContext(ThreadContext *tc, int assigned)
 
         remoteGDB[id] = rgdb;
     }
+#endif
 
     activeCpus.push_back(false);
 
@@ -261,9 +270,8 @@ System::numRunningContexts()
 void
 System::initState()
 {
-    int i;
     if (FullSystem) {
-        for (i = 0; i < threadContexts.size(); i++)
+        for (int i = 0; i < threadContexts.size(); i++)
             TheISA::startupCPU(threadContexts[i], i);
         // Moved from the constructor to here since it relies on the
         // address map being resolved in the interconnect
@@ -271,8 +279,22 @@ System::initState()
          * Load the kernel code into memory
          */
         if (params()->kernel != "")  {
+            if (params()->kernel_addr_check) {
+                // Validate kernel mapping before loading binary
+                if (!(isMemAddr((kernelStart & loadAddrMask) +
+                                loadAddrOffset) &&
+                      isMemAddr((kernelEnd & loadAddrMask) +
+                                loadAddrOffset))) {
+                    fatal("Kernel is mapped to invalid location (not memory). "
+                          "kernelStart 0x(%x) - kernelEnd 0x(%x) %#x:%#x\n",
+                          kernelStart,
+                          kernelEnd, (kernelStart & loadAddrMask) +
+                          loadAddrOffset,
+                          (kernelEnd & loadAddrMask) + loadAddrOffset);
+                }
+            }
             // Load program sections into memory
-            kernel->loadSections(physProxy, loadAddrMask);
+            kernel->loadSections(physProxy, loadAddrMask, loadAddrOffset);
 
             DPRINTF(Loader, "Kernel start = %#x\n", kernelStart);
             DPRINTF(Loader, "Kernel end   = %#x\n", kernelEnd);
@@ -282,12 +304,6 @@ System::initState()
     }
 
     activeCpus.clear();
-
-    if (!FullSystem)
-        return;
-
-    for (i = 0; i < threadContexts.size(); i++)
-        TheISA::startupCPU(threadContexts[i], i);
 }
 
 void
@@ -306,40 +322,52 @@ System::replaceThreadContext(ThreadContext *tc, int context_id)
 Addr
 System::allocPhysPages(int npages)
 {
-    Addr return_addr = pagePtr << LogVMPageSize;
+    Addr return_addr = pagePtr << PageShift;
     pagePtr += npages;
-    if (pagePtr > physmem->size())
+
+    Addr next_return_addr = pagePtr << PageShift;
+
+    AddrRange m5opRange(0xffff0000, 0xffffffff);
+    if (m5opRange.contains(next_return_addr)) {
+        warn("Reached m5ops MMIO region\n");
+        return_addr = 0xffffffff;
+        pagePtr = 0xffffffff >> PageShift;
+    }
+
+    if ((pagePtr << PageShift) > physmem.totalSize())
         fatal("Out of memory, please increase size of physical memory.");
     return return_addr;
 }
 
 Addr
-System::memSize()
+System::memSize() const
 {
-    return physmem->size();
+    return physmem.totalSize();
 }
 
 Addr
-System::freeMemSize()
+System::freeMemSize() const
 {
-   return physmem->size() - (pagePtr << LogVMPageSize);
+   return physmem.totalSize() - (pagePtr << PageShift);
 }
 
 bool
-System::isMemory(const Addr addr) const
+System::isMemAddr(Addr addr) const
 {
-    std::list<Range<Addr> >::const_iterator i;
-    for (i = memRanges.begin(); i != memRanges.end(); i++) {
-        if (*i == addr)
-            return true;
-    }
-    return false;
+    return physmem.isMemAddr(addr);
+}
+
+unsigned int
+System::drain(DrainManager *dm)
+{
+    setDrainState(Drainable::Drained);
+    return 0;
 }
 
 void
-System::resume()
+System::drainResume()
 {
-    SimObject::resume();
+    Drainable::drainResume();
     totalNumInsts = 0;
 }
 
@@ -350,6 +378,11 @@ System::serialize(ostream &os)
         kernelSymtab->serialize("kernel_symtab", os);
     SERIALIZE_SCALAR(pagePtr);
     SERIALIZE_SCALAR(nextPID);
+    serializeSymtab(os);
+
+    // also serialize the memories in the system
+    nameOut(os, csprintf("%s.physmem", name()));
+    physmem.serialize(os);
 }
 
 
@@ -360,6 +393,10 @@ System::unserialize(Checkpoint *cp, const string &section)
         kernelSymtab->unserialize("kernel_symtab", cp, section);
     UNSERIALIZE_SCALAR(pagePtr);
     UNSERIALIZE_SCALAR(nextPID);
+    unserializeSymtab(cp, section);
+
+    // also unserialize the memories in the system
+    physmem.unserialize(cp, csprintf("%s.physmem", name()));
 }
 
 void
@@ -396,12 +433,16 @@ System::workItemEnd(uint32_t tid, uint32_t workid)
 void
 System::printSystems()
 {
+    ios::fmtflags flags(cerr.flags());
+
     vector<System *>::iterator i = systemList.begin();
     vector<System *>::iterator end = systemList.end();
     for (; i != end; ++i) {
         System *sys = *i;
         cerr << "System " << sys->name() << ": " << hex << sys << endl;
     }
+
+    cerr.flags(flags);
 }
 
 void
@@ -414,8 +455,7 @@ MasterID
 System::getMasterId(std::string master_name)
 {
     // strip off system name if the string starts with it
-    if (master_name.size() > name().size() &&
-                          master_name.compare(0, name().size(), name()) == 0)
+    if (startswith(master_name, name()))
         master_name = master_name.erase(0, name().size() + 1);
 
     // CPUs in switch_cpus ask for ids again after switching
@@ -425,12 +465,14 @@ System::getMasterId(std::string master_name)
         }
     }
 
-    // todo: Check if stats are enabled yet
-    // I just don't know a good way to do it
+    // Verify that the statistics haven't been enabled yet
+    // Otherwise objects will have sized their stat buckets and
+    // they will be too small
 
-    if (false)
-        fatal("Can't request a masterId after regStats(). \
-                You must do so in init().\n");
+    if (Stats::enabled()) {
+        fatal("Can't request a masterId after regStats(). "
+                "You must do so in init().\n");
+    }
 
     masterIds.push_back(master_name);
 
@@ -446,9 +488,6 @@ System::getMasterName(MasterID master_id)
     return masterIds[master_id];
 }
 
-const char *System::MemoryModeStrings[3] = {"invalid", "atomic",
-    "timing"};
-
 System *
 SystemParams::create()
 {