OSDN Git Service

target/riscv/cpu_helper.c: Invalid exception on MMU translation stage
[qmiga/qemu.git] / target / riscv / cpu_helper.c
index 57d0438..9ff0952 100644 (file)
@@ -31,6 +31,7 @@
 #include "sysemu/cpu-timers.h"
 #include "cpu_bits.h"
 #include "debug.h"
+#include "tcg/oversized-guest.h"
 
 int riscv_cpu_mmu_index(CPURISCVState *env, bool ifetch)
 {
@@ -46,7 +47,8 @@ int riscv_cpu_mmu_index(CPURISCVState *env, bool ifetch)
 
         if (mode == PRV_M && get_field(status, MSTATUS_MPRV)) {
             mode = get_field(env->mstatus, MSTATUS_MPP);
-            virt = get_field(env->mstatus, MSTATUS_MPV);
+            virt = get_field(env->mstatus, MSTATUS_MPV) &&
+                   (mode != PRV_M);
             if (virt) {
                 status = env->vsstatus;
             }
@@ -60,11 +62,10 @@ int riscv_cpu_mmu_index(CPURISCVState *env, bool ifetch)
 #endif
 }
 
-void cpu_get_tb_cpu_state(CPURISCVState *env, target_ulong *pc,
-                          target_ulong *cs_base, uint32_t *pflags)
+void cpu_get_tb_cpu_state(CPURISCVState *env, vaddr *pc,
+                          uint64_t *cs_base, uint32_t *pflags)
 {
-    CPUState *cs = env_cpu(env);
-    RISCVCPU *cpu = RISCV_CPU(cs);
+    RISCVCPU *cpu = env_archcpu(env);
     RISCVExtStatus fs, vs;
     uint32_t flags = 0;
 
@@ -119,6 +120,12 @@ void cpu_get_tb_cpu_state(CPURISCVState *env, target_ulong *pc,
         vs = MIN(vs, get_field(env->mstatus_hs, MSTATUS_VS));
     }
 
+    /* With Zfinx, floating point is enabled/disabled by Smstateen. */
+    if (!riscv_has_ext(env, RVF)) {
+        fs = (smstateen_acc_ok(env, 0, SMSTATEEN0_FCSR) == RISCV_EXCP_NONE)
+             ? EXT_STATUS_DIRTY : EXT_STATUS_DISABLED;
+    }
+
     if (cpu->cfg.debug && !icount_enabled()) {
         flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, ITRIGGER, env->itrigger_enabled);
     }
@@ -127,7 +134,8 @@ void cpu_get_tb_cpu_state(CPURISCVState *env, target_ulong *pc,
     flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, FS, fs);
     flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, VS, vs);
     flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, XL, env->xl);
-    if (env->cur_pmmask < (env->xl == MXL_RV32 ? UINT32_MAX : UINT64_MAX)) {
+    flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, AXL, cpu_address_xl(env));
+    if (env->cur_pmmask != 0) {
         flags = FIELD_DP32(flags, TB_FLAGS, PM_MASK_ENABLED, 1);
     }
     if (env->cur_pmbase != 0) {
@@ -139,14 +147,17 @@ void cpu_get_tb_cpu_state(CPURISCVState *env, target_ulong *pc,
 
 void riscv_cpu_update_mask(CPURISCVState *env)
 {
-    target_ulong mask = -1, base = 0;
+    target_ulong mask = 0, base = 0;
+    RISCVMXL xl = env->xl;
     /*
      * TODO: Current RVJ spec does not specify
      * how the extension interacts with XLEN.
      */
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
+    int mode = cpu_address_mode(env);
+    xl = cpu_get_xl(env, mode);
     if (riscv_has_ext(env, RVJ)) {
-        switch (env->priv) {
+        switch (mode) {
         case PRV_M:
             if (env->mmte & M_PM_ENABLE) {
                 mask = env->mpmmask;
@@ -170,7 +181,7 @@ void riscv_cpu_update_mask(CPURISCVState *env)
         }
     }
 #endif
-    if (env->xl == MXL_RV32) {
+    if (xl == MXL_RV32) {
         env->cur_pmmask = mask & UINT32_MAX;
         env->cur_pmbase = base & UINT32_MAX;
     } else {
@@ -365,6 +376,11 @@ static int riscv_cpu_pending_to_irq(CPURISCVState *env,
     return best_irq;
 }
 
+/*
+ * Doesn't report interrupts inserted using mvip from M-mode firmware or
+ * using hvip bits 13:63 from HS-mode. Those are returned in
+ * riscv_cpu_sirq_pending() and riscv_cpu_vsirq_pending().
+ */
 uint64_t riscv_cpu_all_pending(CPURISCVState *env)
 {
     uint32_t gein = get_field(env->hstatus, HSTATUS_VGEIN);
@@ -387,24 +403,32 @@ int riscv_cpu_sirq_pending(CPURISCVState *env)
 {
     uint64_t irqs = riscv_cpu_all_pending(env) & env->mideleg &
                     ~(MIP_VSSIP | MIP_VSTIP | MIP_VSEIP);
+    uint64_t irqs_f = env->mvip & env->mvien & ~env->mideleg & env->sie;
 
     return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_S_EXT, IPRIO_DEFAULT_S,
-                                    irqs, env->siprio);
+                                    irqs | irqs_f, 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);
+    uint64_t irqs = riscv_cpu_all_pending(env) & env->mideleg & env->hideleg;
+    uint64_t irqs_f_vs = env->hvip & env->hvien & ~env->hideleg & env->vsie;
+    uint64_t vsbits;
+
+    /* Bring VS-level bits to correct position */
+    vsbits = irqs & VS_MODE_INTERRUPTS;
+    irqs &= ~VS_MODE_INTERRUPTS;
+    irqs |= vsbits >> 1;
 
     return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_S_EXT, IPRIO_DEFAULT_S,
-                                    irqs >> 1, env->hviprio);
+                                    (irqs | irqs_f_vs), env->hviprio);
 }
 
 static int riscv_cpu_local_irq_pending(CPURISCVState *env)
 {
+    uint64_t irqs, pending, mie, hsie, vsie, irqs_f, irqs_f_vs;
+    uint64_t vsbits, irq_delegated;
     int virq;
-    uint64_t irqs, pending, mie, hsie, vsie;
 
     /* Determine interrupt enable state of all privilege modes */
     if (env->virt_enabled) {
@@ -430,19 +454,36 @@ static int riscv_cpu_local_irq_pending(CPURISCVState *env)
                                         irqs, env->miprio);
     }
 
+    /* Check for virtual S-mode interrupts. */
+    irqs_f = env->mvip & (env->mvien & ~env->mideleg) & env->sie;
+
     /* Check HS-mode interrupts */
-    irqs = pending & env->mideleg & ~env->hideleg & -hsie;
+    irqs =  ((pending & env->mideleg & ~env->hideleg) | irqs_f) & -hsie;
     if (irqs) {
         return riscv_cpu_pending_to_irq(env, IRQ_S_EXT, IPRIO_DEFAULT_S,
                                         irqs, env->siprio);
     }
 
+    /* Check for virtual VS-mode interrupts. */
+    irqs_f_vs = env->hvip & env->hvien & ~env->hideleg & env->vsie;
+
     /* Check VS-mode interrupts */
-    irqs = pending & env->mideleg & env->hideleg & -vsie;
+    irq_delegated = pending & env->mideleg & env->hideleg;
+
+    /* Bring VS-level bits to correct position */
+    vsbits = irq_delegated & VS_MODE_INTERRUPTS;
+    irq_delegated &= ~VS_MODE_INTERRUPTS;
+    irq_delegated |= vsbits >> 1;
+
+    irqs = (irq_delegated | irqs_f_vs) & -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;
+                                        irqs, env->hviprio);
+        if (virq <= 0 || (virq > 12 && virq <= 63)) {
+            return virq;
+        } else {
+            return virq + 1;
+        }
     }
 
     /* Indicate no pending interrupt */
@@ -609,28 +650,42 @@ int riscv_cpu_claim_interrupts(RISCVCPU *cpu, uint64_t interrupts)
     }
 }
 
-uint64_t riscv_cpu_update_mip(CPURISCVState *env, uint64_t mask,
-                              uint64_t value)
+void riscv_cpu_interrupt(CPURISCVState *env)
 {
+    uint64_t gein, vsgein = 0, vstip = 0, irqf = 0;
     CPUState *cs = env_cpu(env);
-    uint64_t gein, vsgein = 0, vstip = 0, old = env->mip;
+
+    QEMU_IOTHREAD_LOCK_GUARD();
 
     if (env->virt_enabled) {
         gein = get_field(env->hstatus, HSTATUS_VGEIN);
         vsgein = (env->hgeip & (1ULL << gein)) ? MIP_VSEIP : 0;
+        irqf = env->hvien & env->hvip & env->vsie;
+    } else {
+        irqf = env->mvien & env->mvip & env->sie;
     }
 
     vstip = env->vstime_irq ? MIP_VSTIP : 0;
 
-    QEMU_IOTHREAD_LOCK_GUARD();
-
-    env->mip = (env->mip & ~mask) | (value & mask);
-
-    if (env->mip | vsgein | vstip) {
+    if (env->mip | vsgein | vstip | irqf) {
         cpu_interrupt(cs, CPU_INTERRUPT_HARD);
     } else {
         cpu_reset_interrupt(cs, CPU_INTERRUPT_HARD);
     }
+}
+
+uint64_t riscv_cpu_update_mip(CPURISCVState *env, uint64_t mask, uint64_t value)
+{
+    uint64_t old = env->mip;
+
+    /* No need to update mip for VSTIP */
+    mask = ((mask == MIP_VSTIP) && env->vstime_irq) ? 0 : mask;
+
+    QEMU_IOTHREAD_LOCK_GUARD();
+
+    env->mip = (env->mip & ~mask) | (value & mask);
+
+    riscv_cpu_interrupt(env);
 
     return old;
 }
@@ -687,39 +742,30 @@ void riscv_cpu_set_mode(CPURISCVState *env, target_ulong newpriv)
  *
  * @env: CPURISCVState
  * @prot: The returned protection attributes
- * @tlb_size: TLB page size containing addr. It could be modified after PMP
- *            permission checking. NULL if not set TLB page for addr.
  * @addr: The physical address to be checked permission
  * @access_type: The type of MMU access
  * @mode: Indicates current privilege level.
  */
-static int get_physical_address_pmp(CPURISCVState *env, int *prot,
-                                    target_ulong *tlb_size, hwaddr addr,
+static int get_physical_address_pmp(CPURISCVState *env, int *prot, hwaddr addr,
                                     int size, MMUAccessType access_type,
                                     int mode)
 {
     pmp_priv_t pmp_priv;
-    int pmp_index = -1;
+    bool pmp_has_privs;
 
     if (!riscv_cpu_cfg(env)->pmp) {
         *prot = PAGE_READ | PAGE_WRITE | PAGE_EXEC;
         return TRANSLATE_SUCCESS;
     }
 
-    pmp_index = pmp_hart_has_privs(env, addr, size, 1 << access_type,
-                                   &pmp_priv, mode);
-    if (pmp_index < 0) {
+    pmp_has_privs = pmp_hart_has_privs(env, addr, size, 1 << access_type,
+                                       &pmp_priv, mode);
+    if (!pmp_has_privs) {
         *prot = 0;
         return TRANSLATE_PMP_FAIL;
     }
 
     *prot = pmp_priv_to_page_prot(pmp_priv);
-    if ((tlb_size != NULL) && pmp_index != MAX_RISCV_PMPS) {
-        target_ulong tlb_sa = addr & ~(TARGET_PAGE_SIZE - 1);
-        target_ulong tlb_ea = tlb_sa + TARGET_PAGE_SIZE - 1;
-
-        *tlb_size = pmp_get_tlb_size(env, pmp_index, tlb_sa, tlb_ea);
-    }
 
     return TRANSLATE_SUCCESS;
 }
@@ -858,11 +904,11 @@ static int get_physical_address(CPURISCVState *env, hwaddr *physical,
     }
 
     bool pbmte = env->menvcfg & MENVCFG_PBMTE;
-    bool hade = env->menvcfg & MENVCFG_HADE;
+    bool adue = env->menvcfg & MENVCFG_ADUE;
 
     if (first_stage && two_stage && env->virt_enabled) {
         pbmte = pbmte && (env->henvcfg & HENVCFG_PBMTE);
-        hade = hade && (env->henvcfg & HENVCFG_HADE);
+        adue = adue && (env->henvcfg & HENVCFG_ADUE);
     }
 
     int ptshift = (levels - 1) * ptidxbits;
@@ -908,7 +954,7 @@ restart:
         }
 
         int pmp_prot;
-        int pmp_ret = get_physical_address_pmp(env, &pmp_prot, NULL, pte_addr,
+        int pmp_ret = get_physical_address_pmp(env, &pmp_prot, pte_addr,
                                                sizeof(target_ulong),
                                                MMU_DATA_LOAD, PRV_S);
         if (pmp_ret != TRANSLATE_SUCCESS) {
@@ -1023,7 +1069,7 @@ restart:
 
     /* Page table updates need to be atomic with MTTCG enabled */
     if (updated_pte != pte && !is_debug) {
-        if (!hade) {
+        if (!adue) {
             return TRANSLATE_FAIL;
         }
 
@@ -1097,47 +1143,31 @@ static void raise_mmu_exception(CPURISCVState *env, target_ulong address,
                                 bool two_stage_indirect)
 {
     CPUState *cs = env_cpu(env);
-    int page_fault_exceptions, vm;
-    uint64_t stap_mode;
-
-    if (riscv_cpu_mxl(env) == MXL_RV32) {
-        stap_mode = SATP32_MODE;
-    } else {
-        stap_mode = SATP64_MODE;
-    }
-
-    if (first_stage) {
-        vm = get_field(env->satp, stap_mode);
-    } else {
-        vm = get_field(env->hgatp, stap_mode);
-    }
-
-    page_fault_exceptions = vm != VM_1_10_MBARE && !pmp_violation;
 
     switch (access_type) {
     case MMU_INST_FETCH:
         if (env->virt_enabled && !first_stage) {
             cs->exception_index = RISCV_EXCP_INST_GUEST_PAGE_FAULT;
         } else {
-            cs->exception_index = page_fault_exceptions ?
-                RISCV_EXCP_INST_PAGE_FAULT : RISCV_EXCP_INST_ACCESS_FAULT;
+            cs->exception_index = pmp_violation ?
+                RISCV_EXCP_INST_ACCESS_FAULT : RISCV_EXCP_INST_PAGE_FAULT;
         }
         break;
     case MMU_DATA_LOAD:
         if (two_stage && !first_stage) {
             cs->exception_index = RISCV_EXCP_LOAD_GUEST_ACCESS_FAULT;
         } else {
-            cs->exception_index = page_fault_exceptions ?
-                RISCV_EXCP_LOAD_PAGE_FAULT : RISCV_EXCP_LOAD_ACCESS_FAULT;
+            cs->exception_index = pmp_violation ?
+                RISCV_EXCP_LOAD_ACCESS_FAULT : RISCV_EXCP_LOAD_PAGE_FAULT;
         }
         break;
     case MMU_DATA_STORE:
         if (two_stage && !first_stage) {
             cs->exception_index = RISCV_EXCP_STORE_GUEST_AMO_ACCESS_FAULT;
         } else {
-            cs->exception_index = page_fault_exceptions ?
-                RISCV_EXCP_STORE_PAGE_FAULT :
-                RISCV_EXCP_STORE_AMO_ACCESS_FAULT;
+            cs->exception_index = pmp_violation ?
+                RISCV_EXCP_STORE_AMO_ACCESS_FAULT :
+                RISCV_EXCP_STORE_PAGE_FAULT;
         }
         break;
     default:
@@ -1279,7 +1309,6 @@ bool riscv_cpu_tlb_fill(CPUState *cs, vaddr address, int size,
         if (ret == TRANSLATE_G_STAGE_FAIL) {
             first_stage_error = false;
             two_stage_indirect_error = true;
-            access_type = MMU_DATA_LOAD;
         }
 
         qemu_log_mask(CPU_LOG_MMU,
@@ -1304,8 +1333,9 @@ bool riscv_cpu_tlb_fill(CPUState *cs, vaddr address, int size,
             prot &= prot2;
 
             if (ret == TRANSLATE_SUCCESS) {
-                ret = get_physical_address_pmp(env, &prot_pmp, &tlb_size, pa,
+                ret = get_physical_address_pmp(env, &prot_pmp, pa,
                                                size, access_type, mode);
+                tlb_size = pmp_get_tlb_size(env, pa);
 
                 qemu_log_mask(CPU_LOG_MMU,
                               "%s PMP address=" HWADDR_FMT_plx " ret %d prot"
@@ -1337,8 +1367,9 @@ bool riscv_cpu_tlb_fill(CPUState *cs, vaddr address, int size,
                       __func__, address, ret, pa, prot);
 
         if (ret == TRANSLATE_SUCCESS) {
-            ret = get_physical_address_pmp(env, &prot_pmp, &tlb_size, pa,
+            ret = get_physical_address_pmp(env, &prot_pmp, pa,
                                            size, access_type, mode);
+            tlb_size = pmp_get_tlb_size(env, pa);
 
             qemu_log_mask(CPU_LOG_MMU,
                           "%s PMP address=" HWADDR_FMT_plx " ret %d prot"
@@ -1597,20 +1628,22 @@ void riscv_cpu_do_interrupt(CPUState *cs)
     bool async = !!(cs->exception_index & RISCV_EXCP_INT_FLAG);
     target_ulong cause = cs->exception_index & RISCV_EXCP_INT_MASK;
     uint64_t deleg = async ? env->mideleg : env->medeleg;
+    bool s_injected = env->mvip & (1 << cause) & env->mvien &&
+        !(env->mip & (1 << cause));
+    bool vs_injected = env->hvip & (1 << cause) & env->hvien &&
+        !(env->mip & (1 << cause));
     target_ulong tval = 0;
     target_ulong tinst = 0;
     target_ulong htval = 0;
     target_ulong mtval2 = 0;
 
-    if  (cause == RISCV_EXCP_SEMIHOST) {
-        do_common_semihosting(cs);
-        env->pc += 4;
-        return;
-    }
-
     if (!async) {
         /* set tval to badaddr for traps with address information */
         switch (cause) {
+        case RISCV_EXCP_SEMIHOST:
+            do_common_semihosting(cs);
+            env->pc += 4;
+            return;
         case RISCV_EXCP_LOAD_GUEST_ACCESS_FAULT:
         case RISCV_EXCP_STORE_GUEST_AMO_ACCESS_FAULT:
         case RISCV_EXCP_LOAD_ADDR_MIS:
@@ -1687,13 +1720,14 @@ void riscv_cpu_do_interrupt(CPUState *cs)
                   __func__, env->mhartid, async, cause, env->pc, tval,
                   riscv_cpu_get_trap_name(cause, async));
 
-    if (env->priv <= PRV_S &&
-            cause < TARGET_LONG_BITS && ((deleg >> cause) & 1)) {
+    if (env->priv <= PRV_S && cause < 64 &&
+        (((deleg >> cause) & 1) || s_injected || vs_injected)) {
         /* handle the trap in S-mode */
         if (riscv_has_ext(env, RVH)) {
             uint64_t hdeleg = async ? env->hideleg : env->hedeleg;
 
-            if (env->virt_enabled && ((hdeleg >> cause) & 1)) {
+            if (env->virt_enabled &&
+                (((hdeleg >> cause) & 1) || vs_injected)) {
                 /* Trap to VS mode */
                 /*
                  * See if we need to adjust cause. Yes if its VS mode interrupt