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target/riscv: Implement AIA local interrupt priorities
The AIA spec defines programmable 8-bit priority for each local interrupt at M-level, S-level and VS-level so we extend local interrupt processing to consider AIA interrupt priorities. The AIA CSRs which help software configure local interrupt priorities will be added by subsequent patches. Signed-off-by: Anup Patel <anup.patel@wdc.com> Signed-off-by: Anup Patel <anup@brainfault.org> Reviewed-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com> Message-id: 20220204174700.534953-10-anup@brainfault.org Signed-off-by: Alistair Francis <alistair.francis@wdc.com>
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69077dd687
commit
43dc93af36
|
@ -400,6 +400,10 @@ void restore_state_to_opc(CPURISCVState *env, TranslationBlock *tb,
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static void riscv_cpu_reset(DeviceState *dev)
|
||||
{
|
||||
#ifndef CONFIG_USER_ONLY
|
||||
uint8_t iprio;
|
||||
int i, irq, rdzero;
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||||
#endif
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||||
CPUState *cs = CPU(dev);
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||||
RISCVCPU *cpu = RISCV_CPU(cs);
|
||||
RISCVCPUClass *mcc = RISCV_CPU_GET_CLASS(cpu);
|
||||
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@ -432,6 +436,21 @@ static void riscv_cpu_reset(DeviceState *dev)
|
|||
env->miclaim = MIP_SGEIP;
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||||
env->pc = env->resetvec;
|
||||
env->two_stage_lookup = false;
|
||||
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||||
/* Initialized default priorities of local interrupts. */
|
||||
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(env->miprio); i++) {
|
||||
iprio = riscv_cpu_default_priority(i);
|
||||
env->miprio[i] = (i == IRQ_M_EXT) ? 0 : iprio;
|
||||
env->siprio[i] = (i == IRQ_S_EXT) ? 0 : iprio;
|
||||
env->hviprio[i] = 0;
|
||||
}
|
||||
i = 0;
|
||||
while (!riscv_cpu_hviprio_index2irq(i, &irq, &rdzero)) {
|
||||
if (!rdzero) {
|
||||
env->hviprio[irq] = env->miprio[irq];
|
||||
}
|
||||
i++;
|
||||
}
|
||||
/* mmte is supposed to have pm.current hardwired to 1 */
|
||||
env->mmte |= (PM_EXT_INITIAL | MMTE_M_PM_CURRENT);
|
||||
#endif
|
||||
|
|
|
@ -192,6 +192,10 @@ struct CPURISCVState {
|
|||
target_ulong mcause;
|
||||
target_ulong mtval; /* since: priv-1.10.0 */
|
||||
|
||||
/* Machine and Supervisor interrupt priorities */
|
||||
uint8_t miprio[64];
|
||||
uint8_t siprio[64];
|
||||
|
||||
/* Hypervisor CSRs */
|
||||
target_ulong hstatus;
|
||||
target_ulong hedeleg;
|
||||
|
@ -204,6 +208,9 @@ struct CPURISCVState {
|
|||
target_ulong hgeip;
|
||||
uint64_t htimedelta;
|
||||
|
||||
/* Hypervisor controlled virtual interrupt priorities */
|
||||
uint8_t hviprio[64];
|
||||
|
||||
/* Upper 64-bits of 128-bit CSRs */
|
||||
uint64_t mscratchh;
|
||||
uint64_t sscratchh;
|
||||
|
@ -415,6 +422,11 @@ int riscv_cpu_write_elf32_note(WriteCoreDumpFunction f, CPUState *cs,
|
|||
int cpuid, void *opaque);
|
||||
int riscv_cpu_gdb_read_register(CPUState *cpu, GByteArray *buf, int reg);
|
||||
int riscv_cpu_gdb_write_register(CPUState *cpu, uint8_t *buf, int reg);
|
||||
int riscv_cpu_hviprio_index2irq(int index, int *out_irq, int *out_rdzero);
|
||||
uint8_t riscv_cpu_default_priority(int irq);
|
||||
int riscv_cpu_mirq_pending(CPURISCVState *env);
|
||||
int riscv_cpu_sirq_pending(CPURISCVState *env);
|
||||
int riscv_cpu_vsirq_pending(CPURISCVState *env);
|
||||
bool riscv_cpu_fp_enabled(CPURISCVState *env);
|
||||
target_ulong riscv_cpu_get_geilen(CPURISCVState *env);
|
||||
void riscv_cpu_set_geilen(CPURISCVState *env, target_ulong geilen);
|
||||
|
|
|
@ -152,36 +152,275 @@ void riscv_cpu_update_mask(CPURISCVState *env)
|
|||
}
|
||||
|
||||
#ifndef CONFIG_USER_ONLY
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* The HS-mode is allowed to configure priority only for the
|
||||
* following VS-mode local interrupts:
|
||||
*
|
||||
* 0 (Reserved interrupt, reads as zero)
|
||||
* 1 Supervisor software interrupt
|
||||
* 4 (Reserved interrupt, reads as zero)
|
||||
* 5 Supervisor timer interrupt
|
||||
* 8 (Reserved interrupt, reads as zero)
|
||||
* 13 (Reserved interrupt)
|
||||
* 14 "
|
||||
* 15 "
|
||||
* 16 "
|
||||
* 18 Debug/trace interrupt
|
||||
* 20 (Reserved interrupt)
|
||||
* 22 "
|
||||
* 24 "
|
||||
* 26 "
|
||||
* 28 "
|
||||
* 30 (Reserved for standard reporting of bus or system errors)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
static const int hviprio_index2irq[] = {
|
||||
0, 1, 4, 5, 8, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 };
|
||||
static const int hviprio_index2rdzero[] = {
|
||||
1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
|
||||
|
||||
int riscv_cpu_hviprio_index2irq(int index, int *out_irq, int *out_rdzero)
|
||||
{
|
||||
if (index < 0 || ARRAY_SIZE(hviprio_index2irq) <= index) {
|
||||
return -EINVAL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (out_irq) {
|
||||
*out_irq = hviprio_index2irq[index];
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (out_rdzero) {
|
||||
*out_rdzero = hviprio_index2rdzero[index];
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
* Default priorities of local interrupts are defined in the
|
||||
* RISC-V Advanced Interrupt Architecture specification.
|
||||
*
|
||||
* ----------------------------------------------------------------
|
||||
* Default |
|
||||
* Priority | Major Interrupt Numbers
|
||||
* ----------------------------------------------------------------
|
||||
* Highest | 63 (3f), 62 (3e), 31 (1f), 30 (1e), 61 (3d), 60 (3c),
|
||||
* | 59 (3b), 58 (3a), 29 (1d), 28 (1c), 57 (39), 56 (38),
|
||||
* | 55 (37), 54 (36), 27 (1b), 26 (1a), 53 (35), 52 (34),
|
||||
* | 51 (33), 50 (32), 25 (19), 24 (18), 49 (31), 48 (30)
|
||||
* |
|
||||
* | 11 (0b), 3 (03), 7 (07)
|
||||
* | 9 (09), 1 (01), 5 (05)
|
||||
* | 12 (0c)
|
||||
* | 10 (0a), 2 (02), 6 (06)
|
||||
* |
|
||||
* | 47 (2f), 46 (2e), 23 (17), 22 (16), 45 (2d), 44 (2c),
|
||||
* | 43 (2b), 42 (2a), 21 (15), 20 (14), 41 (29), 40 (28),
|
||||
* | 39 (27), 38 (26), 19 (13), 18 (12), 37 (25), 36 (24),
|
||||
* Lowest | 35 (23), 34 (22), 17 (11), 16 (10), 33 (21), 32 (20)
|
||||
* ----------------------------------------------------------------
|
||||
*/
|
||||
static const uint8_t default_iprio[64] = {
|
||||
[63] = IPRIO_DEFAULT_UPPER,
|
||||
[62] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 1,
|
||||
[31] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 2,
|
||||
[30] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 3,
|
||||
[61] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 4,
|
||||
[60] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 5,
|
||||
|
||||
[59] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 6,
|
||||
[58] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 7,
|
||||
[29] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 8,
|
||||
[28] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 9,
|
||||
[57] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 10,
|
||||
[56] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 11,
|
||||
|
||||
[55] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 12,
|
||||
[54] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 13,
|
||||
[27] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 14,
|
||||
[26] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 15,
|
||||
[53] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 16,
|
||||
[52] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 17,
|
||||
|
||||
[51] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 18,
|
||||
[50] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 19,
|
||||
[25] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 20,
|
||||
[24] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 21,
|
||||
[49] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 22,
|
||||
[48] = IPRIO_DEFAULT_UPPER + 23,
|
||||
|
||||
[11] = IPRIO_DEFAULT_M,
|
||||
[3] = IPRIO_DEFAULT_M + 1,
|
||||
[7] = IPRIO_DEFAULT_M + 2,
|
||||
|
||||
[9] = IPRIO_DEFAULT_S,
|
||||
[1] = IPRIO_DEFAULT_S + 1,
|
||||
[5] = IPRIO_DEFAULT_S + 2,
|
||||
|
||||
[12] = IPRIO_DEFAULT_SGEXT,
|
||||
|
||||
[10] = IPRIO_DEFAULT_VS,
|
||||
[2] = IPRIO_DEFAULT_VS + 1,
|
||||
[6] = IPRIO_DEFAULT_VS + 2,
|
||||
|
||||
[47] = IPRIO_DEFAULT_LOWER,
|
||||
[46] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 1,
|
||||
[23] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 2,
|
||||
[22] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 3,
|
||||
[45] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 4,
|
||||
[44] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 5,
|
||||
|
||||
[43] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 6,
|
||||
[42] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 7,
|
||||
[21] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 8,
|
||||
[20] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 9,
|
||||
[41] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 10,
|
||||
[40] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 11,
|
||||
|
||||
[39] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 12,
|
||||
[38] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 13,
|
||||
[19] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 14,
|
||||
[18] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 15,
|
||||
[37] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 16,
|
||||
[36] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 17,
|
||||
|
||||
[35] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 18,
|
||||
[34] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 19,
|
||||
[17] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 20,
|
||||
[16] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 21,
|
||||
[33] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 22,
|
||||
[32] = IPRIO_DEFAULT_LOWER + 23,
|
||||
};
|
||||
|
||||
uint8_t riscv_cpu_default_priority(int irq)
|
||||
{
|
||||
if (irq < 0 || irq > 63) {
|
||||
return IPRIO_MMAXIPRIO;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return default_iprio[irq] ? default_iprio[irq] : IPRIO_MMAXIPRIO;
|
||||
};
|
||||
|
||||
static int riscv_cpu_pending_to_irq(CPURISCVState *env,
|
||||
int extirq, unsigned int extirq_def_prio,
|
||||
uint64_t pending, uint8_t *iprio)
|
||||
{
|
||||
int irq, best_irq = RISCV_EXCP_NONE;
|
||||
unsigned int prio, best_prio = UINT_MAX;
|
||||
|
||||
if (!pending) {
|
||||
return RISCV_EXCP_NONE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
irq = ctz64(pending);
|
||||
if (!riscv_feature(env, RISCV_FEATURE_AIA)) {
|
||||
return irq;
|
||||
}
|
||||
|
||||
pending = pending >> irq;
|
||||
while (pending) {
|
||||
prio = iprio[irq];
|
||||
if (!prio) {
|
||||
if (irq == extirq) {
|
||||
prio = extirq_def_prio;
|
||||
} else {
|
||||
prio = (riscv_cpu_default_priority(irq) < extirq_def_prio) ?
|
||||
1 : IPRIO_MMAXIPRIO;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if ((pending & 0x1) && (prio <= best_prio)) {
|
||||
best_irq = irq;
|
||||
best_prio = prio;
|
||||
}
|
||||
irq++;
|
||||
pending = pending >> 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return best_irq;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static uint64_t riscv_cpu_all_pending(CPURISCVState *env)
|
||||
{
|
||||
uint32_t gein = get_field(env->hstatus, HSTATUS_VGEIN);
|
||||
uint64_t vsgein = (env->hgeip & (1ULL << gein)) ? MIP_VSEIP : 0;
|
||||
|
||||
return (env->mip | vsgein) & env->mie;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int riscv_cpu_mirq_pending(CPURISCVState *env)
|
||||
{
|
||||
uint64_t irqs = riscv_cpu_all_pending(env) & ~env->mideleg &
|
||||
~(MIP_SGEIP | MIP_VSSIP | MIP_VSTIP | MIP_VSEIP);
|
||||
|
||||
return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_M_EXT, IPRIO_DEFAULT_M,
|
||||
irqs, env->miprio);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int riscv_cpu_sirq_pending(CPURISCVState *env)
|
||||
{
|
||||
uint64_t irqs = riscv_cpu_all_pending(env) & env->mideleg &
|
||||
~(MIP_VSSIP | MIP_VSTIP | MIP_VSEIP);
|
||||
|
||||
return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_S_EXT, IPRIO_DEFAULT_S,
|
||||
irqs, env->siprio);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int riscv_cpu_vsirq_pending(CPURISCVState *env)
|
||||
{
|
||||
uint64_t irqs = riscv_cpu_all_pending(env) & env->mideleg &
|
||||
(MIP_VSSIP | MIP_VSTIP | MIP_VSEIP);
|
||||
|
||||
return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_S_EXT, IPRIO_DEFAULT_S,
|
||||
irqs >> 1, env->hviprio);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int riscv_cpu_local_irq_pending(CPURISCVState *env)
|
||||
{
|
||||
target_ulong virt_enabled = riscv_cpu_virt_enabled(env);
|
||||
int virq;
|
||||
uint64_t irqs, pending, mie, hsie, vsie;
|
||||
|
||||
target_ulong mstatus_mie = get_field(env->mstatus, MSTATUS_MIE);
|
||||
target_ulong mstatus_sie = get_field(env->mstatus, MSTATUS_SIE);
|
||||
|
||||
target_ulong vsgemask =
|
||||
(target_ulong)1 << get_field(env->hstatus, HSTATUS_VGEIN);
|
||||
target_ulong vsgein = (env->hgeip & vsgemask) ? MIP_VSEIP : 0;
|
||||
|
||||
target_ulong pending = (env->mip | vsgein) & env->mie;
|
||||
|
||||
target_ulong mie = env->priv < PRV_M ||
|
||||
(env->priv == PRV_M && mstatus_mie);
|
||||
target_ulong sie = env->priv < PRV_S ||
|
||||
(env->priv == PRV_S && mstatus_sie);
|
||||
target_ulong hsie = virt_enabled || sie;
|
||||
target_ulong vsie = virt_enabled && sie;
|
||||
|
||||
target_ulong irqs =
|
||||
(pending & ~env->mideleg & -mie) |
|
||||
(pending & env->mideleg & ~env->hideleg & -hsie) |
|
||||
(pending & env->mideleg & env->hideleg & -vsie);
|
||||
|
||||
if (irqs) {
|
||||
return ctz64(irqs); /* since non-zero */
|
||||
/* Determine interrupt enable state of all privilege modes */
|
||||
if (riscv_cpu_virt_enabled(env)) {
|
||||
mie = 1;
|
||||
hsie = 1;
|
||||
vsie = (env->priv < PRV_S) ||
|
||||
(env->priv == PRV_S && get_field(env->mstatus, MSTATUS_SIE));
|
||||
} else {
|
||||
return RISCV_EXCP_NONE; /* indicates no pending interrupt */
|
||||
mie = (env->priv < PRV_M) ||
|
||||
(env->priv == PRV_M && get_field(env->mstatus, MSTATUS_MIE));
|
||||
hsie = (env->priv < PRV_S) ||
|
||||
(env->priv == PRV_S && get_field(env->mstatus, MSTATUS_SIE));
|
||||
vsie = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Determine all pending interrupts */
|
||||
pending = riscv_cpu_all_pending(env);
|
||||
|
||||
/* Check M-mode interrupts */
|
||||
irqs = pending & ~env->mideleg & -mie;
|
||||
if (irqs) {
|
||||
return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_M_EXT, IPRIO_DEFAULT_M,
|
||||
irqs, env->miprio);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Check HS-mode interrupts */
|
||||
irqs = pending & env->mideleg & ~env->hideleg & -hsie;
|
||||
if (irqs) {
|
||||
return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_S_EXT, IPRIO_DEFAULT_S,
|
||||
irqs, env->siprio);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Check VS-mode interrupts */
|
||||
irqs = pending & env->mideleg & env->hideleg & -vsie;
|
||||
if (irqs) {
|
||||
virq = riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_S_EXT, IPRIO_DEFAULT_S,
|
||||
irqs >> 1, env->hviprio);
|
||||
return (virq <= 0) ? virq : virq + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Indicate no pending interrupt */
|
||||
return RISCV_EXCP_NONE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool riscv_cpu_exec_interrupt(CPUState *cs, int interrupt_request)
|
||||
|
|
|
@ -92,6 +92,7 @@ static const VMStateDescription vmstate_hyper = {
|
|||
VMSTATE_UINTTL(env.hgeie, RISCVCPU),
|
||||
VMSTATE_UINTTL(env.hgeip, RISCVCPU),
|
||||
VMSTATE_UINT64(env.htimedelta, RISCVCPU),
|
||||
VMSTATE_UINT8_ARRAY(env.hviprio, RISCVCPU, 64),
|
||||
|
||||
VMSTATE_UINT64(env.vsstatus, RISCVCPU),
|
||||
VMSTATE_UINTTL(env.vstvec, RISCVCPU),
|
||||
|
@ -235,6 +236,8 @@ const VMStateDescription vmstate_riscv_cpu = {
|
|||
.fields = (VMStateField[]) {
|
||||
VMSTATE_UINTTL_ARRAY(env.gpr, RISCVCPU, 32),
|
||||
VMSTATE_UINT64_ARRAY(env.fpr, RISCVCPU, 32),
|
||||
VMSTATE_UINT8_ARRAY(env.miprio, RISCVCPU, 64),
|
||||
VMSTATE_UINT8_ARRAY(env.siprio, RISCVCPU, 64),
|
||||
VMSTATE_UINTTL(env.pc, RISCVCPU),
|
||||
VMSTATE_UINTTL(env.load_res, RISCVCPU),
|
||||
VMSTATE_UINTTL(env.load_val, RISCVCPU),
|
||||
|
|
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