add LDSTException decode/handling in PowerDecoder2
authorLuke Kenneth Casson Leighton <lkcl@lkcl.net>
Tue, 6 Oct 2020 15:07:32 +0000 (16:07 +0100)
committerLuke Kenneth Casson Leighton <lkcl@lkcl.net>
Tue, 6 Oct 2020 15:07:32 +0000 (16:07 +0100)
src/soc/consts.py
src/soc/decoder/power_decoder2.py
src/soc/fu/trap/trap_input_record.py

index f7e55f1a11fe3ec9596b77abaaea2217ef7533a4..561290996a51425b2dac374d2e5df7d538816ee2 100644 (file)
@@ -143,6 +143,7 @@ class TT:
     ADDR = 1<<3
     EINT = 1<<4  # external interrupt
     DEC = 1<<5   # decrement counter
-    ILLEG = 1<<6 # currently the max, therefore traptype must be 5 bits
+    MEMEXC = 1<<6 # LD/ST exception
+    ILLEG = 1<<7 # currently the max
     # TODO: support for TM_BAD_THING (not included yet in trap main_stage.py)
-    size = 7 # MUST update this to contain the full number of Trap Types
+    size = 8 # MUST update this to contain the full number of Trap Types
index a596593af8f683d2f5ed7197e70b79aa2780012d..beab7bef52201939914aecbd69cce91b0015808e 100644 (file)
@@ -14,6 +14,8 @@ from nmutil.picker import PriorityPicker
 from nmutil.iocontrol import RecordObject
 from nmutil.extend import exts
 
+from soc.experiment.mem_types import LDSTException
+
 from soc.decoder.power_regspec_map import regspec_decode_read
 from soc.decoder.power_regspec_map import regspec_decode_write
 from soc.decoder.power_decoder import create_pdecode
@@ -620,11 +622,8 @@ record_names = {'insn_type': 'internal_op',
 
 class PowerDecodeSubset(Elaboratable):
     """PowerDecodeSubset: dynamic subset decoder
-
     """
-
-    def __init__(self, dec, opkls=None, fn_name=None,
-                            final=False, state=None):
+    def __init__(self, dec, opkls=None, fn_name=None, final=False, state=None):
 
         self.final = final
         self.opkls = opkls
@@ -632,6 +631,7 @@ class PowerDecodeSubset(Elaboratable):
         self.e = Decode2ToExecute1Type(name=self.fn_name, opkls=self.opkls)
         col_subset = self.get_col_subset(self.e.do)
 
+        # create decoder if one not already given
         if dec is None:
             dec = create_pdecode(name=fn_name, col_subset=col_subset,
                                       row_subset=self.rowsubsetfn)
@@ -783,8 +783,23 @@ class PowerDecode2(PowerDecodeSubset):
     instructions are illegal (or privileged) or not, and instead of
     just leaving at that, *replacing* the instruction to execute with
     a suitable alternative (trap).
+
+    LDSTExceptions are done the cycle _after_ they're detected (after
+    they come out of LDSTCompUnit).  basically despite the instruction
+    being decoded, the results of the decode are completely ignored
+    and "exception.happened" used to set the "actual" instruction to
+    "OP_TRAP".  the LDSTException data structure gets filled in,
+    in the CompTrapOpSubset and that's what it fills in SRR.
+
+    to make this work, TestIssuer must notice "exception.happened"
+    after the (failed) LD/ST and copies the LDSTException info from
+    the output, into here (PowerDecoder2).  without incrementing PC.
     """
 
+    def __init__(self, dec, opkls=None, fn_name=None, final=False, state=None):
+        super().__init__(dec, opkls, fn_name, final, state)
+        self.exc = LDSTException("dec2_exc")
+
     def get_col_subset(self, opkls):
         subset = super().get_col_subset(opkls)
         subset.add("in1_sel")
@@ -885,14 +900,36 @@ class PowerDecode2(PowerDecodeSubset):
         dec_irq_ok = Signal()
         priv_ok = Signal()
         illeg_ok = Signal()
+        exc = self.exc
 
         comb += ext_irq_ok.eq(ext_irq & msr[MSR.EE]) # v3.0B p944 (MSR.EE)
-        comb += dec_irq_ok.eq(dec_spr[63] & msr[MSR.EE]) # v3.0B 6.5.11 p1076
+        comb += dec_irq_ok.eq(dec_spr[63] & msr[MSR.EE]) # 6.5.11 p1076
         comb += priv_ok.eq(is_priv_insn & msr[MSR.PR])
         comb += illeg_ok.eq(op.internal_op == MicrOp.OP_ILLEGAL)
 
+        # LD/ST exceptions.  TestIssuer copies the exception info at us
+        # after a failed LD/ST.
+        with m.If(exc.happened):
+            with m.If(exc.alignment):
+                self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x600)
+            with m.Elif(exc.instr_fault):
+                with m.If(exc.segment_fault):
+                    self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x480)
+                with m.Else():
+                    # TODO
+                    #srr1(63 - 33) <= exc.invalid;
+                    #srr1(63 - 35) <= exc.perm_error; -- noexec fault
+                    #srr1(63 - 44) <= exc.badtree;
+                    #srr1(63 - 45) <= exc.rc_error;
+                    self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x400)
+            with m.Else():
+                with m.If(exc.segment_fault):
+                    self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x380)
+                with m.Else():
+                    self.trap(m, TT.MEMEXC, 0x300)
+
         # decrement counter (v3.0B p1099): TODO 32-bit version (MSR.LPCR)
-        with m.If(dec_irq_ok):
+        with m.Elif(dec_irq_ok):
             self.trap(m, TT.DEC, 0x900)   # v3.0B 6.5 p1065
 
         # external interrupt? only if MSR.EE set
index dd87f30ffa6f2bab85b1e957ebd6efba15e5fbec..7f9c51133dd38a9010cca201ab28123e1608f211 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 from soc.fu.base_input_record import CompOpSubsetBase
 from soc.decoder.power_enums import (MicrOp, Function)
 from soc.consts import TT
-
+from soc.experiment.mem_types import LDSTException
 
 class CompTrapOpSubset(CompOpSubsetBase):
     """CompTrapOpSubset
@@ -11,7 +11,7 @@ class CompTrapOpSubset(CompOpSubsetBase):
     grab subsets.
     """
     def __init__(self, name=None):
-        layout = (('insn_type', MicrOp),
+        layout = [('insn_type', MicrOp),
                   ('fn_unit', Function),
                   ('insn', 32),
                   ('msr', 64), # TODO: "state" in separate Record
@@ -19,7 +19,11 @@ class CompTrapOpSubset(CompOpSubsetBase):
                   ('is_32bit', 1),
                   ('traptype', TT.size), # see trap main_stage.py, PowerDecoder2
                   ('trapaddr', 13),
-                  )
+                  ]
+
+        # add LDST field exception types
+        #for f in LDSTException._exc_types:
+        #    layout.append((f, 1))
 
         super().__init__(layout, name=name)