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target/riscv: add zicntr extension flag for TCG
[qmiga/qemu.git] / target / riscv / cpu.c
index ac4a6c7..69d64ec 100644 (file)
@@ -34,6 +34,7 @@
 #include "sysemu/kvm.h"
 #include "sysemu/tcg.h"
 #include "kvm/kvm_riscv.h"
+#include "tcg/tcg-cpu.h"
 #include "tcg/tcg.h"
 
 /* RISC-V CPU definitions */
@@ -76,11 +77,12 @@ const uint32_t misa_bits[] = {RVI, RVE, RVM, RVA, RVF, RVD, RVV,
  * instead.
  */
 const RISCVIsaExtData isa_edata_arr[] = {
-    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicbom, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_icbom),
-    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicboz, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_icboz),
+    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicbom, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zicbom),
+    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicboz, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zicboz),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicond, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zicond),
-    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicsr, PRIV_VERSION_1_10_0, ext_icsr),
-    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zifencei, PRIV_VERSION_1_10_0, ext_ifencei),
+    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicntr, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zicntr),
+    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zicsr, PRIV_VERSION_1_10_0, ext_zicsr),
+    ISA_EXT_DATA_ENTRY(zifencei, PRIV_VERSION_1_10_0, ext_zifencei),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zihintntl, PRIV_VERSION_1_10_0, ext_zihintntl),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zihintpause, PRIV_VERSION_1_10_0, ext_zihintpause),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zmmul, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zmmul),
@@ -133,7 +135,7 @@ const RISCVIsaExtData isa_edata_arr[] = {
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zhinx, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zhinx),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(zhinxmin, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_zhinxmin),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(smaia, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_smaia),
-    ISA_EXT_DATA_ENTRY(smepmp, PRIV_VERSION_1_12_0, epmp),
+    ISA_EXT_DATA_ENTRY(smepmp, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_smepmp),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(smstateen, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_smstateen),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(ssaia, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_ssaia),
     ISA_EXT_DATA_ENTRY(sscofpmf, PRIV_VERSION_1_12_0, ext_sscofpmf),
@@ -382,8 +384,8 @@ static void riscv_any_cpu_init(Object *obj)
     env->priv_ver = PRIV_VERSION_LATEST;
 
     /* inherited from parent obj via riscv_cpu_init() */
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.mmu = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
 }
@@ -430,8 +432,8 @@ static void rv64_sifive_u_cpu_init(Object *obj)
 #endif
 
     /* inherited from parent obj via riscv_cpu_init() */
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.mmu = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
 }
@@ -448,8 +450,8 @@ static void rv64_sifive_e_cpu_init(Object *obj)
 #endif
 
     /* inherited from parent obj via riscv_cpu_init() */
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
 }
 
@@ -494,13 +496,13 @@ static void rv64_veyron_v1_cpu_init(Object *obj)
 
     /* Enable ISA extensions */
     cpu->cfg.mmu = true;
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
-    cpu->cfg.ext_icbom = true;
+    cpu->cfg.ext_zicbom = true;
     cpu->cfg.cbom_blocksize = 64;
     cpu->cfg.cboz_blocksize = 64;
-    cpu->cfg.ext_icboz = true;
+    cpu->cfg.ext_zicboz = true;
     cpu->cfg.ext_smaia = true;
     cpu->cfg.ext_ssaia = true;
     cpu->cfg.ext_sscofpmf = true;
@@ -566,8 +568,8 @@ static void rv32_sifive_u_cpu_init(Object *obj)
 #endif
 
     /* inherited from parent obj via riscv_cpu_init() */
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.mmu = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
 }
@@ -584,8 +586,8 @@ static void rv32_sifive_e_cpu_init(Object *obj)
 #endif
 
     /* inherited from parent obj via riscv_cpu_init() */
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
 }
 
@@ -599,12 +601,11 @@ static void rv32_ibex_cpu_init(Object *obj)
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
     set_satp_mode_max_supported(cpu, VM_1_10_MBARE);
 #endif
-    cpu->cfg.epmp = true;
-
     /* inherited from parent obj via riscv_cpu_init() */
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
+    cpu->cfg.ext_smepmp = true;
 }
 
 static void rv32_imafcu_nommu_cpu_init(Object *obj)
@@ -619,8 +620,8 @@ static void rv32_imafcu_nommu_cpu_init(Object *obj)
 #endif
 
     /* inherited from parent obj via riscv_cpu_init() */
-    cpu->cfg.ext_ifencei = true;
-    cpu->cfg.ext_icsr = true;
+    cpu->cfg.ext_zifencei = true;
+    cpu->cfg.ext_zicsr = true;
     cpu->cfg.pmp = true;
 }
 #endif
@@ -813,7 +814,9 @@ static bool riscv_cpu_has_work(CPUState *cs)
      * Definition of the WFI instruction requires it to ignore the privilege
      * mode and delegation registers, but respect individual enables
      */
-    return riscv_cpu_all_pending(env) != 0;
+    return riscv_cpu_all_pending(env) != 0 ||
+        riscv_cpu_sirq_pending(env) != RISCV_EXCP_NONE ||
+        riscv_cpu_vsirq_pending(env) != RISCV_EXCP_NONE;
 #else
     return true;
 #endif
@@ -882,6 +885,17 @@ static void riscv_cpu_reset_hold(Object *obj)
     }
     /* mmte is supposed to have pm.current hardwired to 1 */
     env->mmte |= (EXT_STATUS_INITIAL | MMTE_M_PM_CURRENT);
+
+    /*
+     * Clear mseccfg and unlock all the PMP entries upon reset.
+     * This is allowed as per the priv and smepmp specifications
+     * and is needed to clear stale entries across reboots.
+     */
+    if (riscv_cpu_cfg(env)->ext_smepmp) {
+        env->mseccfg = 0;
+    }
+
+    pmp_unlock_entries(env);
 #endif
     env->xl = riscv_cpu_mxl(env);
     riscv_cpu_update_mask(env);
@@ -996,11 +1010,24 @@ static void riscv_cpu_satp_mode_finalize(RISCVCPU *cpu, Error **errp)
 }
 #endif
 
-static void riscv_cpu_finalize_features(RISCVCPU *cpu, Error **errp)
+void riscv_cpu_finalize_features(RISCVCPU *cpu, Error **errp)
 {
-#ifndef CONFIG_USER_ONLY
     Error *local_err = NULL;
 
+    /*
+     * KVM accel does not have a specialized finalize()
+     * callback because its extensions are validated
+     * in the get()/set() callbacks of each property.
+     */
+    if (tcg_enabled()) {
+        riscv_tcg_cpu_finalize_features(cpu, &local_err);
+        if (local_err != NULL) {
+            error_propagate(errp, local_err);
+            return;
+        }
+    }
+
+#ifndef CONFIG_USER_ONLY
     riscv_cpu_satp_mode_finalize(cpu, &local_err);
     if (local_err != NULL) {
         error_propagate(errp, local_err);
@@ -1047,6 +1074,15 @@ static void riscv_cpu_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
     mcc->parent_realize(dev, errp);
 }
 
+bool riscv_cpu_accelerator_compatible(RISCVCPU *cpu)
+{
+    if (tcg_enabled()) {
+        return riscv_cpu_tcg_compatible(cpu);
+    }
+
+    return true;
+}
+
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
 static void cpu_riscv_get_satp(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
                                void *opaque, Error **errp)
@@ -1173,6 +1209,15 @@ static void riscv_cpu_init(Object *obj)
     qdev_init_gpio_in(DEVICE(obj), riscv_cpu_set_irq,
                       IRQ_LOCAL_MAX + IRQ_LOCAL_GUEST_MAX);
 #endif /* CONFIG_USER_ONLY */
+
+    /*
+     * The timer and performance counters extensions were supported
+     * in QEMU before they were added as discrete extensions in the
+     * ISA. To keep compatibility we'll always default them to 'true'
+     * for all CPUs. Each accelerator will decide what to do when
+     * users disable them.
+     */
+    RISCV_CPU(obj)->cfg.ext_zicntr = true;
 }
 
 typedef struct misa_ext_info {
@@ -1242,8 +1287,8 @@ const char *riscv_get_misa_ext_description(uint32_t bit)
 const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_extensions[] = {
     /* Defaults for standard extensions */
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("sscofpmf", ext_sscofpmf, false),
-    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zifencei", ext_ifencei, true),
-    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zicsr", ext_icsr, true),
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zifencei", ext_zifencei, true),
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zicsr", ext_zicsr, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zihintntl", ext_zihintntl, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zihintpause", ext_zihintpause, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zawrs", ext_zawrs, true),
@@ -1255,12 +1300,15 @@ const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_extensions[] = {
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zve64d", ext_zve64d, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("sstc", ext_sstc, true),
 
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("smepmp", ext_smepmp, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("smstateen", ext_smstateen, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("svadu", ext_svadu, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("svinval", ext_svinval, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("svnapot", ext_svnapot, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("svpbmt", ext_svpbmt, false),
 
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zicntr", ext_zicntr, true),
+
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zba", ext_zba, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zbb", ext_zbb, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zbc", ext_zbc, true),
@@ -1284,8 +1332,8 @@ const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_extensions[] = {
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zhinx", ext_zhinx, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zhinxmin", ext_zhinxmin, false),
 
-    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zicbom", ext_icbom, true),
-    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zicboz", ext_icboz, true),
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zicbom", ext_zicbom, true),
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("zicboz", ext_zicboz, true),
 
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("zmmul", ext_zmmul, false),
 
@@ -1320,8 +1368,6 @@ const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_vendor_exts[] = {
 
 /* These are experimental so mark with 'x-' */
 const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_experimental_exts[] = {
-    /* ePMP 0.9.3 */
-    MULTI_EXT_CFG_BOOL("x-epmp", epmp, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("x-smaia", ext_smaia, false),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("x-ssaia", ext_ssaia, false),
 
@@ -1347,8 +1393,8 @@ const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_experimental_exts[] = {
 
 /* Deprecated entries marked for future removal */
 const RISCVCPUMultiExtConfig riscv_cpu_deprecated_exts[] = {
-    MULTI_EXT_CFG_BOOL("Zifencei", ext_ifencei, true),
-    MULTI_EXT_CFG_BOOL("Zicsr", ext_icsr, true),
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("Zifencei", ext_zifencei, true),
+    MULTI_EXT_CFG_BOOL("Zicsr", ext_zicsr, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("Zihintntl", ext_zihintntl, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("Zihintpause", ext_zihintpause, true),
     MULTI_EXT_CFG_BOOL("Zawrs", ext_zawrs, true),