utility.cc revision 8768
112027Sjungma@eit.uni-kl.de/*
212027Sjungma@eit.uni-kl.de * Copyright (c) 2007 The Hewlett-Packard Development Company
312027Sjungma@eit.uni-kl.de * Copyright (c) 2011 Advanced Micro Devices, Inc.
412027Sjungma@eit.uni-kl.de * All rights reserved.
512027Sjungma@eit.uni-kl.de *
612027Sjungma@eit.uni-kl.de * The license below extends only to copyright in the software and shall
712027Sjungma@eit.uni-kl.de * not be construed as granting a license to any other intellectual
812027Sjungma@eit.uni-kl.de * property including but not limited to intellectual property relating
912027Sjungma@eit.uni-kl.de * to a hardware implementation of the functionality of the software
1012027Sjungma@eit.uni-kl.de * licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
1112027Sjungma@eit.uni-kl.de * terms below provided that you ensure that this notice is replicated
1212027Sjungma@eit.uni-kl.de * unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
1312027Sjungma@eit.uni-kl.de * modified or unmodified, in source code or in binary form.
1412027Sjungma@eit.uni-kl.de *
1512027Sjungma@eit.uni-kl.de * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
1612027Sjungma@eit.uni-kl.de * modification, are permitted provided that the following conditions are
1712027Sjungma@eit.uni-kl.de * met: redistributions of source code must retain the above copyright
1812027Sjungma@eit.uni-kl.de * notice, this list of conditions and the following disclaimer;
1912027Sjungma@eit.uni-kl.de * redistributions in binary form must reproduce the above copyright
2012027Sjungma@eit.uni-kl.de * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
2112027Sjungma@eit.uni-kl.de * documentation and/or other materials provided with the distribution;
2212027Sjungma@eit.uni-kl.de * neither the name of the copyright holders nor the names of its
2312027Sjungma@eit.uni-kl.de * contributors may be used to endorse or promote products derived from
2412027Sjungma@eit.uni-kl.de * this software without specific prior written permission.
2512027Sjungma@eit.uni-kl.de *
2612027Sjungma@eit.uni-kl.de * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
2712027Sjungma@eit.uni-kl.de * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
2812027Sjungma@eit.uni-kl.de * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
2912027Sjungma@eit.uni-kl.de * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
3012027Sjungma@eit.uni-kl.de * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
3112027Sjungma@eit.uni-kl.de * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
3212027Sjungma@eit.uni-kl.de * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
3312027Sjungma@eit.uni-kl.de * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
3412027Sjungma@eit.uni-kl.de * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
3512027Sjungma@eit.uni-kl.de * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
3612027Sjungma@eit.uni-kl.de * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
3712027Sjungma@eit.uni-kl.de *
3812027Sjungma@eit.uni-kl.de * Authors: Gabe Black
3912027Sjungma@eit.uni-kl.de */
4012027Sjungma@eit.uni-kl.de
4112027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "arch/x86/interrupts.hh"
4212027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "arch/x86/registers.hh"
4312027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "arch/x86/tlb.hh"
4412027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "arch/x86/utility.hh"
4512027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "arch/x86/x86_traits.hh"
4612027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "cpu/base.hh"
4712027Sjungma@eit.uni-kl.de#include "sim/system.hh"
4812027Sjungma@eit.uni-kl.de
4912027Sjungma@eit.uni-kl.denamespace X86ISA {
5012027Sjungma@eit.uni-kl.de
5112027Sjungma@eit.uni-kl.deuint64_t
5212027Sjungma@eit.uni-kl.degetArgument(ThreadContext *tc, int &number, uint16_t size, bool fp)
5312027Sjungma@eit.uni-kl.de{
5412027Sjungma@eit.uni-kl.de    panic("getArgument() not implemented for x86!\n");
5512027Sjungma@eit.uni-kl.de    M5_DUMMY_RETURN
5612027Sjungma@eit.uni-kl.de}
5712027Sjungma@eit.uni-kl.de
5812027Sjungma@eit.uni-kl.devoid initCPU(ThreadContext *tc, int cpuId)
5912027Sjungma@eit.uni-kl.de{
6012027Sjungma@eit.uni-kl.de    // This function is essentially performing a reset. The actual INIT
6112027Sjungma@eit.uni-kl.de    // interrupt does a subset of this, so we'll piggyback on some of its
6212027Sjungma@eit.uni-kl.de    // functionality.
6312027Sjungma@eit.uni-kl.de    InitInterrupt init(0);
6412027Sjungma@eit.uni-kl.de    init.invoke(tc);
6512027Sjungma@eit.uni-kl.de
6612027Sjungma@eit.uni-kl.de    PCState pc = tc->pcState();
6712027Sjungma@eit.uni-kl.de    pc.upc(0);
6812027Sjungma@eit.uni-kl.de    pc.nupc(1);
6912027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->pcState(pc);
7012027Sjungma@eit.uni-kl.de
7112027Sjungma@eit.uni-kl.de    // These next two loops zero internal microcode and implicit registers.
7212027Sjungma@eit.uni-kl.de    // They aren't specified by the ISA but are used internally by M5's
7312027Sjungma@eit.uni-kl.de    // implementation.
7412027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int index = 0; index < NumMicroIntRegs; index++) {
7512027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setIntReg(INTREG_MICRO(index), 0);
7612027Sjungma@eit.uni-kl.de    }
7712027Sjungma@eit.uni-kl.de
7812027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int index = 0; index < NumImplicitIntRegs; index++) {
7912027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setIntReg(INTREG_IMPLICIT(index), 0);
8012027Sjungma@eit.uni-kl.de    }
8112027Sjungma@eit.uni-kl.de
8212027Sjungma@eit.uni-kl.de    // Set integer register EAX to 0 to indicate that the optional BIST
8312027Sjungma@eit.uni-kl.de    // passed. No BIST actually runs, but software may still check this
8412027Sjungma@eit.uni-kl.de    // register for errors.
8512027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setIntReg(INTREG_RAX, 0);
8612027Sjungma@eit.uni-kl.de
8712027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_CR0, 0x0000000060000010ULL);
8812027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_CR8, 0);
8912027Sjungma@eit.uni-kl.de
9012027Sjungma@eit.uni-kl.de    // TODO initialize x87, 64 bit, and 128 bit media state
9112027Sjungma@eit.uni-kl.de
9212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRRCAP, 0x0508);
9312027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int i = 0; i < 8; i++) {
9412027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_PHYS_BASE(i), 0);
9512027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_PHYS_MASK(i), 0);
9612027Sjungma@eit.uni-kl.de    }
9712027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_64K_00000, 0);
9812027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_16K_80000, 0);
9912027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_16K_A0000, 0);
10012027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_C0000, 0);
10112027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_C8000, 0);
10212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_D0000, 0);
10312027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_D8000, 0);
10412027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_E0000, 0);
10512027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_E8000, 0);
10612027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_F0000, 0);
10712027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MTRR_FIX_4K_F8000, 0);
10812027Sjungma@eit.uni-kl.de
10912027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_DEF_TYPE, 0);
11012027Sjungma@eit.uni-kl.de
11112027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MCG_CAP, 0x104);
11212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MCG_STATUS, 0);
11312027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_MCG_CTL, 0);
11412027Sjungma@eit.uni-kl.de
11512027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int i = 0; i < 5; i++) {
11612027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_MC_CTL(i), 0);
11712027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_MC_STATUS(i), 0);
11812027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_MC_ADDR(i), 0);
11912027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_MC_MISC(i), 0);
12012027Sjungma@eit.uni-kl.de    }
12112027Sjungma@eit.uni-kl.de
12212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_TSC, 0);
12312027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_TSC_AUX, 0);
12412027Sjungma@eit.uni-kl.de
12512027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int i = 0; i < 4; i++) {
12612027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_PERF_EVT_SEL(i), 0);
12712027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->setMiscReg(MISCREG_PERF_EVT_CTR(i), 0);
12812027Sjungma@eit.uni-kl.de    }
12912027Sjungma@eit.uni-kl.de
13012027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_STAR, 0);
13112027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_LSTAR, 0);
13212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_CSTAR, 0);
13312027Sjungma@eit.uni-kl.de
13412027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_SF_MASK, 0);
13512027Sjungma@eit.uni-kl.de
13612027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_KERNEL_GS_BASE, 0);
13712027Sjungma@eit.uni-kl.de
13812027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_SYSENTER_CS, 0);
13912027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_SYSENTER_ESP, 0);
14012027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_SYSENTER_EIP, 0);
14112027Sjungma@eit.uni-kl.de
14212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_PAT, 0x0007040600070406ULL);
14312027Sjungma@eit.uni-kl.de
14412027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_SYSCFG, 0x20601);
14512027Sjungma@eit.uni-kl.de
14612027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_IORR_BASE0, 0);
14712027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_IORR_BASE1, 0);
14812027Sjungma@eit.uni-kl.de
14912027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_IORR_MASK0, 0);
15012027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_IORR_MASK1, 0);
15112027Sjungma@eit.uni-kl.de
15212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_TOP_MEM, 0x4000000);
15312027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_TOP_MEM2, 0x0);
15412027Sjungma@eit.uni-kl.de
15512027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_DEBUG_CTL_MSR, 0);
15612027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_LAST_BRANCH_FROM_IP, 0);
15712027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_LAST_BRANCH_TO_IP, 0);
15812027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_LAST_EXCEPTION_FROM_IP, 0);
15912027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_LAST_EXCEPTION_TO_IP, 0);
16012027Sjungma@eit.uni-kl.de
16112027Sjungma@eit.uni-kl.de    // Invalidate the caches (this should already be done for us)
16212027Sjungma@eit.uni-kl.de
16312027Sjungma@eit.uni-kl.de    LocalApicBase lApicBase = 0;
16412027Sjungma@eit.uni-kl.de    lApicBase.base = 0xFEE00000 >> 12;
16512027Sjungma@eit.uni-kl.de    lApicBase.enable = 1;
16612027Sjungma@eit.uni-kl.de    lApicBase.bsp = (cpuId == 0);
16712027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_APIC_BASE, lApicBase);
16812027Sjungma@eit.uni-kl.de
16912027Sjungma@eit.uni-kl.de    Interrupts * interrupts = dynamic_cast<Interrupts *>(
17012027Sjungma@eit.uni-kl.de            tc->getCpuPtr()->getInterruptController());
17112027Sjungma@eit.uni-kl.de    assert(interrupts);
17212027Sjungma@eit.uni-kl.de
17312027Sjungma@eit.uni-kl.de    interrupts->setRegNoEffect(APIC_ID, cpuId << 24);
17412027Sjungma@eit.uni-kl.de
17512027Sjungma@eit.uni-kl.de    interrupts->setRegNoEffect(APIC_VERSION, (5 << 16) | 0x14);
17612027Sjungma@eit.uni-kl.de
17712027Sjungma@eit.uni-kl.de    interrupts->setClock(tc->getCpuPtr()->ticks(16));
17812027Sjungma@eit.uni-kl.de
17912027Sjungma@eit.uni-kl.de    // TODO Set the SMRAM base address (SMBASE) to 0x00030000
18012027Sjungma@eit.uni-kl.de
18112027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_VM_CR, 0);
18212027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_IGNNE, 0);
18312027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_SMM_CTL, 0);
18412027Sjungma@eit.uni-kl.de    tc->setMiscReg(MISCREG_VM_HSAVE_PA, 0);
18512027Sjungma@eit.uni-kl.de}
18612027Sjungma@eit.uni-kl.de
18712027Sjungma@eit.uni-kl.devoid startupCPU(ThreadContext *tc, int cpuId)
18812027Sjungma@eit.uni-kl.de{
18912027Sjungma@eit.uni-kl.de    if (cpuId == 0 || !FullSystem) {
19012027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->activate(0);
19112027Sjungma@eit.uni-kl.de    } else {
19212027Sjungma@eit.uni-kl.de        // This is an application processor (AP). It should be initialized to
19312027Sjungma@eit.uni-kl.de        // look like only the BIOS POST has run on it and put then put it into
19412027Sjungma@eit.uni-kl.de        // a halted state.
19512027Sjungma@eit.uni-kl.de        tc->suspend(0);
19612027Sjungma@eit.uni-kl.de    }
19712027Sjungma@eit.uni-kl.de}
19812027Sjungma@eit.uni-kl.de
19912027Sjungma@eit.uni-kl.devoid
20012027Sjungma@eit.uni-kl.decopyMiscRegs(ThreadContext *src, ThreadContext *dest)
20112027Sjungma@eit.uni-kl.de{
20212027Sjungma@eit.uni-kl.de    // This function assumes no side effects other than TLB invalidation
20312027Sjungma@eit.uni-kl.de    // need to be considered while copying state. That will likely not be
20412027Sjungma@eit.uni-kl.de    // true in the future.
20512027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int i = 0; i < NUM_MISCREGS; ++i) {
20612027Sjungma@eit.uni-kl.de        if ( ( i != MISCREG_CR1 &&
20712027Sjungma@eit.uni-kl.de             !(i > MISCREG_CR4 && i < MISCREG_CR8) &&
20812027Sjungma@eit.uni-kl.de             !(i > MISCREG_CR8 && i <= MISCREG_CR15) ) == false) {
20912027Sjungma@eit.uni-kl.de             continue;
21012027Sjungma@eit.uni-kl.de        }
21112027Sjungma@eit.uni-kl.de        dest->setMiscRegNoEffect(i, src->readMiscRegNoEffect(i));
21212027Sjungma@eit.uni-kl.de    }
21312027Sjungma@eit.uni-kl.de
21412027Sjungma@eit.uni-kl.de    dest->getITBPtr()->invalidateAll();
21512027Sjungma@eit.uni-kl.de    dest->getDTBPtr()->invalidateAll();
21612027Sjungma@eit.uni-kl.de}
21712027Sjungma@eit.uni-kl.de
21812027Sjungma@eit.uni-kl.devoid
21912027Sjungma@eit.uni-kl.decopyRegs(ThreadContext *src, ThreadContext *dest)
22012027Sjungma@eit.uni-kl.de{
22112027Sjungma@eit.uni-kl.de    //copy int regs
22212027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int i = 0; i < NumIntRegs; ++i)
22312027Sjungma@eit.uni-kl.de         dest->setIntReg(i, src->readIntReg(i));
22412027Sjungma@eit.uni-kl.de    //copy float regs
22512027Sjungma@eit.uni-kl.de    for (int i = 0; i < NumFloatRegs; ++i)
22612027Sjungma@eit.uni-kl.de         dest->setFloatRegBits(i, src->readFloatRegBits(i));
22712027Sjungma@eit.uni-kl.de    copyMiscRegs(src, dest);
22812027Sjungma@eit.uni-kl.de    dest->pcState(src->pcState());
22912027Sjungma@eit.uni-kl.de}
23012027Sjungma@eit.uni-kl.de
23112027Sjungma@eit.uni-kl.devoid
23212027Sjungma@eit.uni-kl.deskipFunction(ThreadContext *tc)
23312027Sjungma@eit.uni-kl.de{
23412027Sjungma@eit.uni-kl.de    panic("Not implemented for x86\n");
23512027Sjungma@eit.uni-kl.de}
23612027Sjungma@eit.uni-kl.de
23712027Sjungma@eit.uni-kl.de
23812027Sjungma@eit.uni-kl.de} // namespace X86_ISA
23912027Sjungma@eit.uni-kl.de